JP7273451B2 - Gripping device and gripping system - Google Patents

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Description

特許法第３０条第２項適用 平成３０年１０月１０日に幕張メッセで開催された第８回 農業ワールドにて発表。Application of Patent Law Article 30, Paragraph 2 Announced at the 8th Agriculture World held at Makuhari Messe on October 10, 2018.

本発明は、物品を把持する把持装置及び把持システムに関する。 The present invention relates to a gripping device and gripping system for gripping an article.

従来、農産物や食品等のワークを把持する把持装置に関する技術が知られている。
このような把持装置としては、例えば、フィンガーを有するロボットハンドによってワークを把持するもの等が実用化されている。
なお、特許文献１には、農産物等を把持する把持装置に関する技術が開示されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, techniques related to gripping devices that grip workpieces such as agricultural products and foods are known.
As such a gripping device, for example, a device that grips a work by a robot hand having fingers has been put into practical use.
Patent Document 1 discloses a technique related to a gripping device that grips agricultural products and the like.

特開２０１７－０３６１１３公報JP 2017-036113

しかしながら、農産物や食品等の場合、ワークの形状が不定形で、軟弱なものも多いことから、工業製品等に比べて機械によって把持することが容易ではない。
そのため、このようなワークを従来の把持装置によって把持した場合、ワークを把持することができない、あるいは、把持したワークを損傷するといった事態を招くこととなる。また、このようなワークの場合、移送先等においてワークを適切に解放することも困難である。
このように、従来の技術においては、形状や軟弱性に応じて柔軟にワークを把持することが困難であった。 However, in the case of agricultural products, foods, etc., the shape of the work is irregular and many of them are soft, so it is not easy to grip them by a machine compared to industrial products and the like.
Therefore, when such a workpiece is gripped by a conventional gripping device, the workpiece cannot be gripped, or the gripped workpiece is damaged. Moreover, in the case of such a work, it is also difficult to properly release the work at a transfer destination or the like.
As described above, in the conventional technique, it was difficult to flexibly grip the work according to its shape and softness.

本発明の課題は、形状や軟弱性に応じて柔軟にワークを把持する技術を提供することである。 An object of the present invention is to provide a technique for flexibly gripping a workpiece according to its shape and softness.

上記課題を解決するため、本発明の一態様に係る把持装置は、
ワークを把持する複数の可動部材と、
前記可動部材が設置され、前記ワークに向けて進退可能なベース部材と、
前記可動部材の把持動作における位置に関する情報を取得する可動部材位置取得手段と、
前記可動部材の前記ワークに接する部分に設置され、前記ベース部材の進退方向に沿って移動可能なベルト部材と、
前記ベルト部材の移動における位置に関する情報を取得するベルト部材位置取得手段と、
前記可動部材の把持動作を、当該可動部材の把持動作における位置に関する情報に基づいて制御する可動部材制御手段と、
前記ベルト部材の移動を、当該ベルト部材の移動における位置に関する情報に基づいて制御するベルト部材制御手段と、
を備え、
前記可動部材制御手段及び前記ベルト部材制御手段は、前記ワークの把持動作の種類に対応して設定された、制御エネルギーを位置または速度のエネルギーと力のエネルギーとに割り当てる変換を行うことにより、前記可動部材及び前記ベルト部材を制御する。
さらに、第２の発明は、前記請求項１に記載した発明において、前記可動部材制御手段は、前記可動部材の把持動作における位置に関する情報と、位置または速度の目標値及び力の目標値の少なくともいずれかとを入力として前記変換を行うことにより、前記可動部材を制御することを特徴とするものである。
さらに、第３の発明は、前記請求項１または請求項２に記載した発明において、前記ベルト部材制御手段は、前記ベルト部材の移動における位置に関する情報と、位置または速度の目標値及び力の目標値の少なくともいずれかとを入力として前記変換を行うことにより、前記可動部材を制御することを特徴とするものである。
さらに、第４の発明は、前記請求項１ないし請求項３に記載した発明において、前記可動部材制御手段は、設定された反力を力の目標値として入力し、前記変換による位置の制御量を抑制して、前記ワークに対して設定された把持力を加える力の制御を行うことを特徴とするものである。
さらに、第５の発明は、前記請求項１ないし４に記載した発明において、前記ベルト部材制御手段は、前記ベース部材の進退速度に対応する逆向きの速度を位置または速度の目標値として入力し、前記変換による力の制御量を抑制して、前記ワーク表面における前記ベルト部材の相対速度を進退速度に対して低下させる位置の制御を行うことを特徴とするものである。
さらに、第６の発明は、前記請求項１ないし４に記載した発明において、前記可動部材制御手段は、力の目標値としてゼロを入力し、前記変換による位置の制御量を抑制して、前記ワークに対する把持力をゼロとする力の制御を行い、
前記ベルト部材制御手段は、力の目標値としてゼロを入力し、前記変換による位置の制御量を抑制して、前記ワークに対する摩擦力をゼロとする力の制御を行うことを特徴とするものである。
さらに、第７の発明は、前記請求項１ないし４に記載した発明において、前記可動部材制御手段は、設定された反力を力の目標値として入力し、前記変換による位置の制御量を抑制して、前記ワークに対して設定された把持力を加える力の制御を行い、
前記ベルト部材制御手段は、前記ワークを昇降させるために設定された速度を位置または速度の目標値として入力し、力の制御量を抑制して、ワークを昇降させる位置の制御を行うことを特徴とするものである。
さらに、第８の発明は、前記請求項１ないし７に記載した発明において、前記可動部材に前記ワークが把持された状態で、前記ベルト部材を移動させることにより、前記ワークの姿勢を補正することを特徴とするものである。
さらに、第９の発明は、前記請求項１ないし８に記載した発明において、前記可動部材は、前記ベルト部材が巻回されるプーリーを先端に備え、
前記ベルト部材を移動させながら前記プーリーを把持対象の前記ワークに接触させることにより、把持対象の前記ワークの姿勢を補正することを特徴とするものである。
さらに、第１０の発明は、把持システムであって、
ワークを認識する認識手段と、
前記ワークを把持する把持装置と、
前記認識手段によって認識されたワークに対応する位置に前記把持装置を移動させる移動手段と、
を備え、
前記把持装置は、
前記ワークを把持する複数の可動部材と、
前記可動部材が設置され、前記ワークに向けて進退可能なベース部材と、
前記可動部材の把持動作における位置に関する情報を取得する可動部材位置取得手段と、
前記可動部材の前記ワークに接する部分に設置され、前記ベース部材の進退方向に沿って移動可能なベルト部材と、
前記ベルト部材の移動における位置に関する情報を取得するベルト部材位置取得手段と、
前記可動部材の把持動作を、当該可動部材の把持動作における位置に関する情報に基づいて制御する可動部材制御手段と、
前記ベルト部材の移動を、当該ベルト部材の移動における位置に関する情報に基づいて制御するベルト部材制御手段と、
を備え、
前記可動部材制御手段及び前記ベルト部材制御手段は、前記ワークの把持動作の種類に対応して設定された、制御エネルギーを位置または速度のエネルギーと力のエネルギーとに割り当てる変換を行うことにより、前記可動部材及び前記ベルト部材を制御することを特徴とするものである。 In order to solve the above problems, a gripping device according to one aspect of the present invention includes:
a plurality of movable members for gripping a work;
a base member on which the movable member is installed and which can advance and retreat toward the work;
movable member position acquisition means for acquiring information about the position of the movable member in the gripping motion;
a belt member installed at a portion of the movable member in contact with the work and movable along the advancing and retreating direction of the base member;
belt member position acquisition means for acquiring information about a position in movement of the belt member;
movable member control means for controlling the gripping motion of the movable member based on information about the position of the movable member in the gripping motion;
belt member control means for controlling the movement of the belt member based on information regarding the position in the movement of the belt member;
with
The movable member control means and the belt member control means perform conversion to allocate control energy to position or velocity energy and force energy, which are set corresponding to the type of gripping operation of the workpiece. Control the movable member and the belt member .
Further, in a second aspect of the invention, in the invention described in claim 1 , the movable member control means comprises information regarding the position of the movable member in the gripping operation, and at least a target value of position or speed and a target value of force. It is characterized in that the movable member is controlled by performing the conversion using either one as an input.
Furthermore, in a third invention, in the invention described in claim 1 or claim 2 , the belt member control means includes information regarding the position in the movement of the belt member, a target value of position or speed, and a target force. The movable member is controlled by performing the conversion using at least one of the values as an input.
Further, according to a fourth aspect of the invention, in the invention described in any one of claims 1 to 3 , the movable member control means inputs a set reaction force as a force target value, is suppressed, and the force for applying a set gripping force to the workpiece is controlled.
Further, in a fifth aspect based on the invention described in any one of claims 1 to 4 , the belt member control means inputs a reverse speed corresponding to the advancing/retreating speed of the base member as a position or speed target value. and controlling the position to reduce the relative speed of the belt member on the surface of the workpiece with respect to the advancing/retreating speed by suppressing the control amount of the force due to the conversion.
Further, according to a sixth invention, in the invention described in any one of claims 1 to 4 , the movable member control means inputs zero as a force target value, suppresses the position control amount by the conversion, and Control the force to make the gripping force on the work zero,
The belt member control means is characterized in that zero is input as a force target value, the position control amount by the conversion is suppressed, and the force is controlled so that the frictional force on the work is zero. be.
Further, according to a seventh invention, in the invention described in any one of claims 1 to 4 , the movable member control means inputs a set reaction force as a force target value, and suppresses the position control amount by the conversion. to control the force that applies the set gripping force to the workpiece,
The belt member control means is characterized by inputting a speed set for raising and lowering the work as a position or speed target value, suppressing a force control amount, and controlling the position for raising and lowering the work. and
Further, in an eighth invention, in the invention described in any one of claims 1 to 7 , the posture of the work is corrected by moving the belt member while the work is gripped by the movable member. It is characterized by
Furthermore, in a ninth aspect of the invention, in the invention described in any one of claims 1 to 8 , the movable member has a pulley at its tip around which the belt member is wound,
The posture of the workpiece to be gripped is corrected by bringing the pulley into contact with the workpiece to be gripped while moving the belt member.
Furthermore, a tenth invention is a gripping system,
recognition means for recognizing a workpiece;
a gripping device that grips the workpiece;
moving means for moving the gripping device to a position corresponding to the workpiece recognized by the recognition means;
with
The gripping device is
a plurality of movable members that grip the workpiece;
a base member on which the movable member is installed and which can advance and retreat toward the work;
movable member position acquisition means for acquiring information about the position of the movable member in the gripping motion;
a belt member installed at a portion of the movable member in contact with the work and movable along the advancing and retreating direction of the base member;
belt member position acquisition means for acquiring information about a position in movement of the belt member;
movable member control means for controlling the gripping motion of the movable member based on information about the position of the movable member in the gripping motion;
belt member control means for controlling the movement of the belt member based on information regarding the position in the movement of the belt member;
with
The movable member control means and the belt member control means perform conversion to allocate control energy to position or velocity energy and force energy, which are set corresponding to the type of gripping operation of the workpiece. It is characterized by controlling the movable member and the belt member .

本発明によれば、形状や軟弱性に応じて柔軟にワークを把持する技術を提供することができる。
また、把持動作の種類に対応して設定された変換によって、位置または速度の制御と、力の制御とを独立して行うことが可能となり、より正確で高速な制御を行うことが可能となる。
さらに、請求項２の発明では、位置または速度の目標値及び力の目標値の少なくともいずれかを前記変換の入力とすることで、可動部材の位置または速度あるいは力を容易に目標値に制御することが可能となる。
さらに、請求項３の発明では、位置または速度の目標値及び力の目標値の少なくともいずれかを前記変換の入力とすることで、ベルト部材の位置または速度あるいは力を容易に目標値に制御することが可能となる。
さらに、請求項４の発明では、可動部材において、把持力を目標値に制御する力の制御を位置または速度の制御に優先して、把持動作を行うことができる。
さらに、請求項５の発明では、把持動作においてベルト部材とワーク表面との相対速度がゼロに近づくため、ベルト部材によってワークの表面が傷つけられることを抑制できる。
さらに、請求項６の発明では、可動部材及びベルト部材を接触したワークに対して従動的に移動させて、適応的にワークを把持することができる。
さらに、請求項７の発明では、力の目標値でワークを把持しながら、ベルト部材によってワークを昇降させて、少ないスペースでワークの把持または解放を行うことができる。
さらに、請求項８の発明では、把持されたワークの姿勢を補正し、より適切に保持することが可能となる。
さらに、請求項９の発明では、把持対象のワークを把持し易い状態に調整することができる。
さらに、請求項１０の発明では、形状や軟弱性に応じて柔軟にワークを把持する技術を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the technique of holding|gripping a workpiece|work flexibly according to a shape and softness can be provided.
In addition , position or speed control and force control can be performed independently by conversion set according to the type of grasping motion, and more accurate and high-speed control can be performed. .
Further, in the invention of claim 2 , by using at least one of the target value of position or velocity and the target value of force as an input for the conversion, the position or velocity or force of the movable member can be easily controlled to the target value. becomes possible.
Further, in the invention of claim 3 , by using at least one of the target value of position or velocity and the target value of force as an input for the conversion, the position or velocity or force of the belt member can be easily controlled to the target value. becomes possible.
Furthermore, in the invention of claim 4 , in the movable member, the gripping operation can be performed by giving priority to the control of the force for controlling the gripping force to the target value over the control of the position or speed.
Furthermore, in the fifth aspect of the invention, since the relative speed between the belt member and the surface of the workpiece approaches zero during the gripping operation, it is possible to prevent the surface of the workpiece from being damaged by the belt member.
Furthermore, according to the sixth aspect of the present invention, the movable member and the belt member can be passively moved with respect to the contacting work to adaptively grip the work.
Furthermore, according to the invention of claim 7 , the work can be lifted and lowered by the belt member while the work is gripped at the target force value, so that the work can be gripped or released in a small space.
Furthermore, according to the eighth aspect of the invention, it is possible to correct the posture of the gripped workpiece and hold it more appropriately.
Furthermore, according to the ninth aspect of the present invention, it is possible to adjust the workpiece to be gripped so that it can be easily gripped.
Furthermore, according to the tenth aspect of the invention, it is possible to provide a technique for flexibly gripping a workpiece according to its shape and softness.

本発明の一実施形態に係る把持システム１の構成を示す模式図である。1 is a schematic diagram showing the configuration of a grasping system 1 according to one embodiment of the present invention; FIG. 制御装置３０の機能的構成を示すブロック図である。3 is a block diagram showing a functional configuration of a control device 30; FIG. 把持システム１がワークＷを把持するための把持処理の流れを示すフローチャートである。4 is a flow chart showing the flow of gripping processing for gripping a workpiece W by the gripping system 1. FIG. ロボットハンド１４がワークＷに接触した状態を示す模式図である。4 is a schematic diagram showing a state in which a robot hand 14 is in contact with a workpiece W; FIG. ロボットハンド１４がワークＷの把持を開始した状態を示す模式図である。4 is a schematic diagram showing a state in which a robot hand 14 has started gripping a workpiece W; FIG. ロボットハンド１４がワークＷの把持を完了した状態を示す模式図である。4 is a schematic diagram showing a state in which the robot hand 14 has completely gripped the workpiece W. FIG. 把持システム１がワークＷを解放するための解放処理の流れを示すフローチャートである。4 is a flow chart showing the flow of release processing for the gripping system 1 to release the work W. FIG. ロボットハンド１４がベルト部材１５ｃ，１５ｈを移動させてワークＷを下降させている状態を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing a state in which a robot hand 14 moves belt members 15c and 15h to lower a workpiece W; ロボットハンド１４がワークＷを下降させ、ワークＷが載置面に接触した状態を示す模式図である。4 is a schematic diagram showing a state in which the robot hand 14 lowers the work W and the work W is in contact with the mounting surface; FIG. 密集したワーク群におけるワークＷの状態の一例を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of a state of workpieces W in a dense workpiece group. ワークＷの接点数と把持方針との関係を示す模式図である。4 is a schematic diagram showing the relationship between the number of contacts of the work W and gripping policies. FIG. 把持したワークＷの姿勢を変化させる状態を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing a state in which the posture of the gripped workpiece W is changed; 可動部材を３つ備えるロボットハンド１４の構成例を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a configuration example of a robot hand 14 having three movable members; 可動部材の先端が開閉する構成としたロボットハンド１４の構成例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of a robot hand 14 configured to open and close the tip of a movable member;

以下、本発明を把持システムに応用した実施形態について、図面を参照して説明する。
本発明に係る把持システム及び把持装置は、ワークをフィンガーによって把持するロボットハンドを備え、フィンガーにおけるワークと接触する面にベルトが設置されている。
そして、フィンガーの開閉、ベルトの回転及びロボットハンドの移動（ワークに対する進退）等を、力触覚の伝達に利用可能な位置及び力の制御を応用した制御則に基づいて制御する。
力触覚の伝達に利用可能な位置及び力の制御としては、特許第６３８２２０３号に記載された位置・力制御方法等を用いることができる。本発明においては、当該特許に記載された位置・力制御方法を応用して、ワークを把持する各工程を、力制御を主体とする工程あるいは位置制御を主体とする工程として実行する。
これにより、形状が不定形で軟弱なワークを、個々の形状に応じて、柔らかく把持することが可能となる。
即ち、本発明を適用した把持システム及び把持装置によれば、形状や軟弱性に応じて柔軟にワークを把持することができる。
以下、本発明を適用した把持システム及び把持装置の具体的な実施形態について説明する。 An embodiment in which the present invention is applied to a grasping system will be described below with reference to the drawings.
A gripping system and a gripping device according to the present invention are provided with a robot hand that grips a workpiece with fingers, and a belt is installed on the surface of the fingers that comes into contact with the workpiece.
Then, the opening and closing of the fingers, the rotation of the belt, the movement of the robot hand (advance and retreat with respect to the workpiece), etc. are controlled based on a control law that applies position and force control that can be used to transmit haptic sensations.
As position and force control that can be used to transmit haptic sensations, the position/force control method described in Japanese Patent No. 6382203 can be used. In the present invention, by applying the position/force control method described in the patent, each process of gripping a workpiece is executed as a process mainly based on force control or a process mainly based on position control.
As a result, it is possible to softly grip irregularly shaped and weak workpieces according to their respective shapes.
That is, according to the gripping system and gripping device to which the present invention is applied, the workpiece can be gripped flexibly according to its shape and softness.
Specific embodiments of a gripping system and a gripping device to which the present invention is applied will be described below.

［第１実施形態］
初めに、本発明で用いる位置・力制御方法について説明する。
本発明で用いる位置・力制御方法の基本となる座標変換として、制御対象システムの機能の基準となる値（基準値）と、制御されるアクチュエータの現在位置とを入力とする座標変換を定義することができる。この座標変換は、一般に、基準値及び現在速度（位置）を要素とする入力ベクトルを速度（位置）の制御目標値を算出するための速度（位置）からなる出力ベクトルに変換すると共に、基準値及び現在の力を要素とする入力ベクトルを力の制御目標値を算出するための力からなる出力ベクトルに変換するものである。
このような座標変換は、例えば、次式（１）及び（２）のように一般化して表される。 [First embodiment]
First, the position/force control method used in the present invention will be described.
As the coordinate transformation that is the basis of the position/force control method used in the present invention, a coordinate transformation is defined in which a value that serves as a reference for the function of the controlled system (reference value) and the current position of the actuator to be controlled are input. be able to. This coordinate transformation generally converts an input vector whose elements are a reference value and a current velocity (position) into an output vector consisting of velocity (position) for calculating a control target value of velocity (position), and the reference value and converts an input vector having the current force as an element into an output vector composed of force for calculating the force control target value.
Such coordinate transformation is generalized and expressed as in the following equations (1) and (2), for example.

Figure 0007273451000001
Figure 0007273451000001

ただし、式（１）において、ｘ’1～ｘ’n（ｎは１以上の整数）は速度の状態値を導出するための速度ベクトルであり、ｘ’a～ｘ’m（ｍは１以上の整数）は、基準値及びアクチュエータの作用に基づく速度（アクチュエータの移動子の速度またはアクチュエータが移動させる対象物の速度）を要素とするベクトル、ｈ1a～ｈnmは機能を表す変換行列の要素である。また、式（２）において、ｆ’’1～ｆ’’n（ｎは１以上の整数）は力の状態値を導出するための力ベクトルであり、ｆ’’a～ｆ’’m（ｍは１以上の整数）は、基準値及びアクチュエータの作用に基づく力（アクチュエータの移動子の力またはアクチュエータが移動させる対象物の力）を要素とするベクトルである。
式（１）及び（２）で表される座標変換は、アクチュエータの現在位置を入力として、位置（または速度）あるいは力の少なくとも一方の領域における演算を行うことにより、アクチュエータの動作を決定するものである。 However, in formula (1), x' 1 to x' n (n is an integer of 1 or more) are velocity vectors for deriving the state value of velocity, and x' a to x' m (m is 1 or more). ) is a vector whose elements are the reference value and the speed based on the action of the actuator (the speed of the slider of the actuator or the speed of the object moved by the actuator), h 1a to h nm are the elements of the conversion matrix representing the function is. Further, in equation (2), f″ 1 to f″ n (n is an integer of 1 or more) are force vectors for deriving force state values, and f″ a to f″ m ( m is an integer equal to or greater than 1) is a vector whose elements are the force based on the reference value and the action of the actuator (the force of the mover of the actuator or the force of the object moved by the actuator).
The coordinate transformation represented by equations (1) and (2) determines the operation of the actuator by taking the current position of the actuator as an input and performing calculations in at least one of the regions of position (or velocity) and force. is.

さらに、式（１）及び（２）で表される位置・力制御のための座標変換をマスタ・スレーブ間のバイラテラル制御に用いる場合、次式（３）及び（４）のように表すことができる。 Furthermore, when the coordinate transformation for position/force control represented by equations (1) and (2) is used for bilateral control between the master and slave, the following equations (3) and (4) are used. can be done.

Figure 0007273451000002
Figure 0007273451000002

ただし、式（３）において、ｘ’pは速度（位置）の状態値を導出するための速度、ｘ’fは力の状態値に関する速度である。また、ｘ’mは基準値（マスタ装置からの入力）の速度（マスタ装置の現在位置の微分値）、ｘ’sはスレーブ装置の現在の速度（現在位置の微分値）である。また、式（４）において、ｆpは速度（位置）の状態値に関する力、ｆfは力の状態値を導出するための力である。また、ｆmは基準値（マスタ装置からの入力）の力、ｆsはスレーブ装置の現在の力である。 However, in equation (3), x'p is the velocity for deriving the state value of velocity (position), and x'f is the velocity related to the force state value. Also, x'm is the velocity of the reference value (input from the master device) (differential value of the current position of the master device), and x 's is the current velocity of the slave device (differential value of the current position). In equation (4), f p is a force related to the velocity (position) state value, and f f is a force for deriving the force state value. Also, f m is the reference value (input from the master device) force and f s is the current force of the slave device.

ここで、本実施形態における把持システムは、マスタ・スレーブシステムとして構成されるものではないことから、式（３）及び（４）において、マスタ装置及びスレーブ装置としてのパラメータは存在しない。
そこで、本実施形態における把持システムは、把持動作の各工程において、位置及び力の制御における位置の目標値及び力の目標値を基準値として入力する。そして、この基準値及び制御されるアクチュエータの現在位置に対して、式（３）及び（４）に基づく演算を行うことにより、把持システムの動作を制御する。 Here, since the grasping system in this embodiment is not configured as a master/slave system, there are no parameters for the master device and the slave device in equations (3) and (4).
Therefore, in the gripping system according to the present embodiment, the target value of position and the target value of force in position and force control are input as reference values in each step of the gripping operation. Then, the operation of the grasping system is controlled by performing calculations based on equations (3) and (4) for this reference value and the current position of the controlled actuator.

より具体的には、本実施形態における把持システムは、式（３）及び（４）によって、位置の目標値あるいは力の目標値及びアクチュエータの動作を表す変数（実空間上の変数）を、本発明の把持機能（力触覚の伝達に利用可能な位置・力制御を応用した把持機能）を表すシステムの変数群（仮想空間上の変数）に“変換”し、速度（位置）の制御エネルギーと力の制御エネルギーとに制御エネルギーを割り当てる。この仮想空間においては、速度（位置）の制御エネルギーと力の制御エネルギーとを独立に与えることが可能となっている。 More specifically, the gripping system in this embodiment converts the target position value or the target force value and the variables representing the operation of the actuator (variables in the real space) to the present The gripping function of the invention (gripping function that applies position/force control that can be used to transmit haptic sensations) is “converted” into a group of system variables (variables in virtual space), and the velocity (position) control energy and Allocate control energy to force and control energy to force. In this virtual space, it is possible to give control energy of velocity (position) and control energy of force independently.

また、このような制御過程において、本実施形態における把持システムは、アクチュエータを制御するための指令値を算出する際に、位置の領域の演算結果及び力の領域の演算結果に所定の重み付けを行うことで、位置の制御を優先させたり、力の制御を優先させたりする。重み付けを行う場合、位置の領域の演算結果及び力の領域の演算結果が０から１の範囲で重み付けされる。
より具体的には、把持動作における各工程で、速度（位置）の制御エネルギーと力の制御エネルギーとの割り当て結果に所定の重み付けを行うことで、位置の制御あるいは力の制御を優先して実行する。本実施形態においては、把持動作の種類に応じて、位置（速度）の目標値、あるいは、力の目標値が設定され、位置（速度）あるいは力の一方において、特定の目標値が設定された場合には、式（３）及び（４）による他方の制御量が抑制（０以上１未満で重み付け）される。 Further, in such a control process, the grasping system of the present embodiment weights the calculation result of the position area and the calculation result of the force area when calculating the command value for controlling the actuator. By doing so, priority is given to position control and force control. When weighting is performed, the calculation result of the position area and the calculation result of the force area are weighted in a range of 0 to 1. FIG.
More specifically, in each step of the gripping operation, the results of assigning velocity (position) control energy and force control energy are weighted to give priority to position control or force control. do. In this embodiment, a target value of position (velocity) or a target value of force is set according to the type of grasping motion, and a specific target value is set for either position (velocity) or force. , the other controlled variable by equations (3) and (4) is suppressed (weighted from 0 to less than 1).

これにより、本実施形態における把持システムでは、把持対象のワークの形状に応じた幅にフィンガーを広げたり、把持対象のワークの軟弱性に応じて把持する力を変更したりすることが可能となる。
このような位置・力制御方法により、形状や軟弱性に応じて柔軟にワークを把持することが可能となる。
なお、位置と速度（または加速度）あるいは角度と角速度（または角加速度）は、微積分演算により置換可能なパラメータであるため、位置あるいは角度に関する処理を行う場合、適宜、速度あるいは角速度等に置換することが可能である。 As a result, in the gripping system of the present embodiment, it is possible to widen the fingers according to the shape of the workpiece to be gripped, and to change the gripping force according to the softness of the workpiece to be gripped. .
With such a position/force control method, it becomes possible to flexibly grip a workpiece according to its shape and softness.
Note that position and velocity (or acceleration) or angle and angular velocity (or angular acceleration) are parameters that can be replaced by calculus, so when performing processing related to position or angle, replace them with velocity or angular velocity as appropriate. is possible.

［構成］
図１は、本発明の一実施形態に係る把持システム１の構成を示す模式図である。
図１に示すように、把持システム１は、ロボットアーム１０と、カメラ２０と、制御装置３０と、ガイドレール４０と、を備えている。
ロボットアーム１０は、ガイドレール４０に沿って移動しながら、対象となるワークＷを把持したり、把持したワークＷを目的とする場所に移動して載置したりする。
具体的には、ロボットアーム１０は、筐体１１と、アーム移動用アクチュエータ１２と、ハンド移動用アクチュエータ１３と、ロボットハンド１４と、フィンガー部１５と、を備えている。 [composition]
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a grasping system 1 according to one embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, the grasping system 1 includes a robot arm 10, a camera 20, a control device 30, and guide rails 40. As shown in FIG.
While moving along the guide rails 40, the robot arm 10 grips a target work W, moves the gripped work W to a target location, and places the work W thereon.
Specifically, the robot arm 10 includes a housing 11 , an arm movement actuator 12 , a hand movement actuator 13 , a robot hand 14 and a finger section 15 .

筐体１１は、ガイドレール４０に案内される直動機構を備え、アーム移動用アクチュエータ１２の駆動力により、ガイドレール４０に沿って移動する。また、筐体１１は、ロボットハンド１４に連結されたロッド１４ａを鉛直方向に移動可能に保持し、ハンド移動用アクチュエータ１３の駆動力により、ロボットハンド１４を鉛直方向に移動させる。
アーム移動用アクチュエータ１２は、電動モータ等のアクチュエータによって構成され、制御装置３０の指示に従って、ロボットアーム１０をガイドレール４０に沿って移動させる。 The housing 11 includes a linear motion mechanism guided by the guide rails 40 and moves along the guide rails 40 by the driving force of the arm moving actuator 12 . Further, the housing 11 holds a rod 14a connected to the robot hand 14 so as to be movable in the vertical direction, and the driving force of the hand movement actuator 13 moves the robot hand 14 in the vertical direction.
The arm movement actuator 12 is configured by an actuator such as an electric motor, and moves the robot arm 10 along the guide rail 40 according to instructions from the control device 30 .

アーム移動用アクチュエータ１２には、アーム移動用アクチュエータ１２の回転角度（回転位置）を検出するロータリーエンコーダ１２ａが備えられている。ロータリーエンコーダ１２ａの検出結果は、制御装置３０に出力される。
ハンド移動用アクチュエータ１３は、電動モータ等のアクチュエータによって構成され、制御装置３０の指示に従って、ロボットハンド１４に連結されたロッド１４ａを鉛直方向に移動させる。 The arm moving actuator 12 is provided with a rotary encoder 12 a that detects the rotation angle (rotational position) of the arm moving actuator 12 . A detection result of the rotary encoder 12 a is output to the control device 30 .
The hand movement actuator 13 is configured by an actuator such as an electric motor, and moves the rod 14a connected to the robot hand 14 in the vertical direction according to instructions from the control device 30 .

ハンド移動用アクチュエータ１３には、ハンド移動用アクチュエータ１３の回転角度（回転位置）を検出するロータリーエンコーダ１３ａが備えられている。ロータリーエンコーダ１３ａの検出結果は、制御装置３０に出力される。 The hand movement actuator 13 is provided with a rotary encoder 13 a that detects the rotation angle (rotational position) of the hand movement actuator 13 . A detection result of the rotary encoder 13 a is output to the control device 30 .

ロボットハンド１４は、鉛直方向に移動（進退）し、下端に設置されたフィンガー部１５によってワークＷを把持する。
具体的には、ロボットハンド１４は、ロッド１４ａと、ハンド回転用アクチュエータ１４ｂと、ロータリーエンコーダ１４ｃ，１４ｅと、フィンガー開閉用アクチュエータ１４ｄと、フィンガーベース部材１４ｆと、を備えている。 The robot hand 14 moves (advances and retreats) in the vertical direction, and grips the workpiece W with the finger portions 15 installed at the lower end.
Specifically, the robot hand 14 includes a rod 14a, a hand rotation actuator 14b, rotary encoders 14c and 14e, a finger opening/closing actuator 14d, and a finger base member 14f.

ロッド１４ａは、筐体１１に鉛直方向に移動可能に保持され、ハンド移動用アクチュエータ１３によって鉛直方向に移動される。ロッド１４ａの下端側には、ハンド回転用アクチュエータ１４ｂ、ロータリーエンコーダ１４ｃ，１４ｅ、フィンガー開閉用アクチュエータ１４ｄ、フィンガーベース部材１４ｆが設置されている。
ハンド回転用アクチュエータ１４ｂは、電動モータ等のアクチュエータによって構成され、制御装置３０の指示に従って、フィンガーベース部材１４ｆをロッド１４ａに対して水平方向に回転させる。 The rod 14a is held by the housing 11 so as to be movable in the vertical direction, and is moved in the vertical direction by the hand movement actuator 13. As shown in FIG. A hand rotation actuator 14b, rotary encoders 14c and 14e, a finger opening/closing actuator 14d, and a finger base member 14f are installed on the lower end side of the rod 14a.
The hand rotation actuator 14b is configured by an actuator such as an electric motor, and rotates the finger base member 14f in the horizontal direction with respect to the rod 14a according to instructions from the control device 30. As shown in FIG.

ハンド回転用アクチュエータ１４ｂには、ハンド回転用アクチュエータ１４ｂの回転角度（回転位置）を検出するロータリーエンコーダ１４ｃが備えられている。ロータリーエンコーダ１４ｃの検出結果は、制御装置３０に出力される。
フィンガー開閉用アクチュエータ１４ｄは、電動モータ等のアクチュエータによって構成され、制御装置３０の指示に従って、フィンガー部１５を開閉させる。フィンガー開閉用アクチュエータ１４ｄは、フィンガーベース部材１４ｆに設置され、ハンド回転用アクチュエータ１４ｂによって、フィンガーベース部材１４ｆと共に回転される。フィンガー部１５を開閉させる機構としては、フィンガー開閉用アクチュエータ１４ｄの出力軸にピニオンギアを備え、フィンガー部１５の可動部にラックギアを備えることにより、回転運動を直動運動に変換する機構（ラックアンドピニオン機構）等を用いることができる。ただし、フィンガー部１５を開閉させる機構として、ヒンジによって可動部材を連結し、可動部材の後端側をフィンガー開閉用アクチュエータ１４ｄによって開閉することにより、可動部材の先端側を開閉させる機構等、種々の機構を用いることができる。 The hand rotation actuator 14b is provided with a rotary encoder 14c that detects the rotation angle (rotational position) of the hand rotation actuator 14b. A detection result of the rotary encoder 14 c is output to the control device 30 .
The finger opening/closing actuator 14 d is configured by an actuator such as an electric motor, and opens and closes the finger portion 15 according to instructions from the control device 30 . The finger opening/closing actuator 14d is installed on the finger base member 14f and rotated together with the finger base member 14f by the hand rotation actuator 14b. As a mechanism for opening and closing the finger portion 15, a pinion gear is provided on the output shaft of the finger opening/closing actuator 14d, and a rack gear is provided on the movable portion of the finger portion 15, thereby converting rotary motion into linear motion (rack and pinion mechanism) or the like can be used. However, as a mechanism for opening and closing the finger portion 15, there are various mechanisms such as a mechanism for opening and closing the tip side of the movable member by connecting the movable member with a hinge and opening and closing the rear end side of the movable member by the finger opening and closing actuator 14d. mechanism can be used.

フィンガー開閉用アクチュエータ１４ｄには、フィンガー開閉用アクチュエータ１４ｄの回転角度（回転位置）を検出するロータリーエンコーダ１４ｅが備えられている。ロータリーエンコーダ１４ｅの検出結果は、制御装置３０に出力される。
フィンガーベース部材１４ｆは、ハンド回転用アクチュエータ１４ｂを介してロッド１４ａの下端に設置され、フィンガー部１５の可動部材を開閉可能に支持する。
フィンガー部１５は、開閉可能な可動部によってワークＷを把持したり、把持したワークＷを解放したりする。 The finger opening/closing actuator 14d is provided with a rotary encoder 14e that detects the rotation angle (rotational position) of the finger opening/closing actuator 14d. A detection result of the rotary encoder 14 e is output to the control device 30 .
The finger base member 14f is installed at the lower end of the rod 14a via the hand rotation actuator 14b, and supports the movable member of the finger portion 15 so that it can be opened and closed.
The finger portion 15 grips the work W or releases the gripped work W by a movable portion that can be opened and closed.

具体的には、フィンガー部１５は、一対の可動部材１５Ａ，１５Ｂを備えている。なお、本実施形態において、ロボットハンド１４の進退方向は、図１に示すように、可動部材１５Ａ，１５Ｂの長手方向に沿う方向となっている。
可動部材１５Ａは、ベルト駆動用アクチュエータ１５ａと、ロータリーエンコーダ１５ｂと、ベルト部材１５ｃと、プーリー１５ｄ，１５ｅと、を備えている。
ベルト駆動用アクチュエータ１５ａは、プーリー１５ｄを回転させることにより、プーリー１５ｄ，１５ｅに巻き掛けられたベルト部材１５ｃを駆動する。 Specifically, the finger portion 15 includes a pair of movable members 15A and 15B. In the present embodiment, the forward/backward direction of the robot hand 14 is along the longitudinal direction of the movable members 15A and 15B, as shown in FIG.
The movable member 15A includes a belt drive actuator 15a, a rotary encoder 15b, a belt member 15c, and pulleys 15d and 15e.
The belt drive actuator 15a rotates the pulley 15d to drive the belt member 15c wound around the pulleys 15d and 15e.

ベルト駆動用アクチュエータ１５ａには、ベルト駆動用アクチュエータ１５ａの回転角度（回転位置）を検出するロータリーエンコーダ１５ｂが備えられている。ロータリーエンコーダ１５ｂの検出結果は、制御装置３０に出力される。
ベルト部材１５ｃは、プーリー１５ｄ，１５ｅに巻き掛けられ、可動部材１５Ｂのベルト部材１５ｈと対向する面において、ワークＷを把持する。また、ベルト部材１５ｃは、可動部材１５Ｂのベルト部材１５ｈと逆方向に回転（即ち、ベルト部材１５ｃ，１５ｈの対向する面を同方向に移動）することにより、ワークＷを把持した状態でワークＷを昇降させる。 The belt drive actuator 15a is provided with a rotary encoder 15b that detects the rotation angle (rotational position) of the belt drive actuator 15a. A detection result of the rotary encoder 15 b is output to the control device 30 .
The belt member 15c is wound around the pulleys 15d and 15e and grips the workpiece W on the surface of the movable member 15B facing the belt member 15h. Further, the belt member 15c rotates in the opposite direction to the belt member 15h of the movable member 15B (that is, moves the opposing surfaces of the belt members 15c and 15h in the same direction), thereby holding the workpiece W and moving the workpiece W. to raise or lower the

プーリー１５ｄ，１５ｅには、ベルト部材１５ｃが巻き掛けられ、プーリー１５ｄはベルト駆動用アクチュエータ１５ａによって回転され、プーリー１５ｅはベルト部材１５ｃの回転によって従動的に回転する。
また、可動部材１５Ｂは、可動部材１５Ａと左右対称な同様の構成を有し、ベルト駆動用アクチュエータ１５ｆと、ロータリーエンコーダ１５ｇと、ベルト部材１５ｈと、プーリー１５ｉ，１５ｊと、を備えている。 A belt member 15c is wound around the pulleys 15d and 15e, the pulley 15d is rotated by the belt driving actuator 15a, and the pulley 15e is driven by the rotation of the belt member 15c.
The movable member 15B has a symmetrical structure similar to that of the movable member 15A, and includes a belt drive actuator 15f, a rotary encoder 15g, a belt member 15h, and pulleys 15i and 15j.

ベルト駆動用アクチュエータ１５ｆは、プーリー１５ｉを回転させることにより、プーリー１５ｉ，１５ｊに巻き掛けられたベルト部材１５ｈを駆動する。
ベルト駆動用アクチュエータ１５ｆには、ベルト駆動用アクチュエータ１５ｆの回転角度（回転位置）を検出するロータリーエンコーダ１５ｇが備えられている。ロータリーエンコーダ１５ｇの検出結果は、制御装置３０に出力される。
ベルト部材１５ｈは、プーリー１５ｉ，１５ｊに巻き掛けられ、可動部材１５Ａのベルト部材１５ｃと対向する面において、ワークＷを把持する。また、ベルト部材１５ｈは、上述したように、可動部材１５Ａのベルト部材１５ｃと逆方向に回転（即ち、ベルト部材１５ｃ，１５ｈの対向する面を同方向に移動）することにより、ワークＷを把持した状態でワークＷを昇降させる。 The belt drive actuator 15f rotates the pulley 15i to drive the belt member 15h wound around the pulleys 15i and 15j.
The belt drive actuator 15f is provided with a rotary encoder 15g that detects the rotation angle (rotational position) of the belt drive actuator 15f. A detection result of the rotary encoder 15 g is output to the control device 30 .
The belt member 15h is wound around the pulleys 15i and 15j and grips the workpiece W on the surface of the movable member 15A facing the belt member 15c. In addition, as described above, the belt member 15h rotates in the opposite direction to the belt member 15c of the movable member 15A (that is, moves the opposing surfaces of the belt members 15c and 15h in the same direction) to grip the workpiece W. The work W is moved up and down in this state.

プーリー１５ｉ，１５ｊには、ベルト部材１５ｈが巻き掛けられ、プーリー１５ｉはベルト駆動用アクチュエータ１５ｆによって回転され、プーリー１５ｊはベルト部材１５ｈの回転によって従動的に回転する。
カメラ２０は、把持システム１の把持対象となる複数のワークＷ（ワーク群）を撮影し、撮影した画像（ここでは静止画像とする）のデータを制御装置３０に出力する。
制御装置３０は、把持システム１全体を制御すると共に、各種演算を行うことにより、把持システム１において取得される各種物理量（重量あるいは硬さ等）を算出する。 A belt member 15h is wound around the pulleys 15i and 15j, the pulley 15i is rotated by a belt driving actuator 15f, and the pulley 15j is driven by the rotation of the belt member 15h.
The camera 20 photographs a plurality of works W (a group of works) to be gripped by the gripping system 1 and outputs data of the photographed images (still images here) to the control device 30 .
The control device 30 controls the entire gripping system 1 and calculates various physical quantities (weight, hardness, etc.) acquired by the gripping system 1 by performing various calculations.

図２は、制御装置３０の機能的構成を示すブロック図である。
図２に示すように、制御装置３０は、演算処理部１００と、記憶部２００とを備えている。
記憶部２００は、ハードディスクあるいは半導体メモリ等の記憶装置によって構成され、記憶部２００の一領域には、把持システム１の制御において生成されたデータを格納するための制御データ記憶部２０１が形成される。
演算処理部１００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等の演算処理装置によって構成され、把持システム１の制御のためのプログラムを実行することにより、演算処理部１００には、パラメータ設定部１０１と、画像取得部１０２と、画像解析部１０３と、把持対象特定部１０４と、位置情報取得部１０５と、アーム移動制御部１０６と、ハンド移動制御部１０７と、ハンド回転制御部１０８と、フィンガー開閉制御部１０９と、ベルト駆動制御部１１０と、状態判定部１１１と、が形成される。
パラメータ設定部１０１は、把持システム１の制御において用いられる各種パラメータを設定する。例えば、パラメータ設定部１０１は、オペレータの入力に応じて、アーム移動用アクチュエータ１２、フィンガー開閉用アクチュエータ１４ｄ、ベルト駆動用アクチュエータ１５ａ，１５ｆの制御における位置の目標値あるいは力の目標値を設定したり、位置の領域の演算結果及び力の領域の演算結果に対する重みを設定したりする。 FIG. 2 is a block diagram showing the functional configuration of the control device 30. As shown in FIG.
As shown in FIG. 2 , the control device 30 includes an arithmetic processing section 100 and a storage section 200 .
The storage unit 200 is configured by a storage device such as a hard disk or a semiconductor memory. In one area of the storage unit 200, a control data storage unit 201 for storing data generated in controlling the gripping system 1 is formed. .
The arithmetic processing unit 100 is configured by an arithmetic processing device such as a CPU (Central Processing Unit). An acquisition unit 102, an image analysis unit 103, a gripping target identification unit 104, a position information acquisition unit 105, an arm movement control unit 106, a hand movement control unit 107, a hand rotation control unit 108, and a finger opening/closing control unit. 109, a belt drive control unit 110, and a state determination unit 111 are formed.
The parameter setting unit 101 sets various parameters used in controlling the grasping system 1 . For example, the parameter setting unit 101 sets a target position value or a target force value in controlling the arm moving actuator 12, the finger opening/closing actuator 14d, and the belt driving actuators 15a and 15f in accordance with the operator's input. , weights for the calculation results of the position area and the calculation results of the force area.

なお、これらの設定値は、オペレータが入力して設定する他、設定値を予め設定ファイルに記録しておき、この設定ファイルを読み込むことによって設定することとしてもよい。
また、パラメータ設定部１０１は、把持システム１がワークＷを把持する際のモードを設定する。本実施形態において、ワークＷを把持（または解放）する際のモード（以下、「把持モード」と称する。）として、摩擦軽減モードと、従動動作モードとが設定可能となっている。 These setting values may be set by being input by the operator, or may be set by recording the setting values in a setting file in advance and reading this setting file.
Also, the parameter setting unit 101 sets a mode in which the gripping system 1 grips the workpiece W. FIG. In this embodiment, as modes for gripping (or releasing) the workpiece W (hereinafter referred to as "gripping modes"), a friction reduction mode and a driven operation mode can be set.

摩擦軽減モードは、ロボットハンド１４を鉛直方向に移動させながらベルト部材１５ｃ，１５ｈをロボットハンド１４の移動速度と対応させて回転させることにより、ベルト部材１５ｃ，１５ｈの接触面とワークＷの表面との相対速度をほぼゼロとしつつワークＷを把持（または解放）するモードである。摩擦軽減モードによれば、ワークＷが密集した状態で、可動部材１５Ａ，１５ＢをワークＷの表面に接触させながら間隔を調整し、ロボットハンド１４を降下させてワークＷを把持する場合等に、ベルト部材１５ｃ，１５ｈによってワークＷの表面が傷つけられることを抑制できる。 In the friction reduction mode, the belt members 15c and 15h are rotated in correspondence with the moving speed of the robot hand 14 while moving the robot hand 14 in the vertical direction, so that the contact surfaces of the belt members 15c and 15h and the surface of the workpiece W are reduced. This is a mode in which the workpiece W is gripped (or released) while the relative speed of is almost zero. According to the friction reduction mode, when the movable members 15A and 15B are brought into contact with the surface of the work W in a state where the work W is densely packed, the gap is adjusted, and the robot hand 14 is lowered to grip the work W. It is possible to prevent the surface of the workpiece W from being damaged by the belt members 15c and 15h.

従動動作モードは、ロボットハンド１４を鉛直方向に移動させながら、可動部材１５Ａ，１５Ｂ及びベルト部材１５ｃ，１５ｈを脱力した状態に制御し、外力に応じて変位させながら可動部材１５Ａ，１５Ｂの間にワークＷを位置させた後、ワークＷを把持するモードである。従動動作モードによれば、ワークＷの形状や大きさに応じて、可動部材１５Ａ，１５Ｂ及びベルト部材１５ｃ、１５ｈを接触したワークＷに対して従動的に移動させて、適応的にワークＷを把持することができる。
これらの把持モードについては、把持対象のワークＷが構成するワーク群の状態に応じて、把持されるワークＷ毎に異なる把持モードを設定したり、ワーク群全体に同一の把持モードを設定したりすることができる。 In the driven operation mode, while moving the robot hand 14 in the vertical direction, the movable members 15A and 15B and the belt members 15c and 15h are controlled to be in a relaxed state, and the movable members 15A and 15B are moved while being displaced according to the external force. In this mode, the work W is gripped after the work W is positioned. According to the driven operation mode, the movable members 15A and 15B and the belt members 15c and 15h are driven to move relative to the work W in contact with the work W according to the shape and size of the work W, and the work W is adaptively moved. can be grasped.
As for these gripping modes, depending on the state of the work group composed of the work W to be gripped, a different gripping mode may be set for each work W to be gripped, or the same gripping mode may be set for the entire work group. can do.

画像取得部１０２は、カメラ２０によって撮像された画像のデータを取得する。
画像解析部１０３は、画像取得部１０２によって取得された画像のデータを解析し、ワークＷの位置、大きさ及び形状等の属性を取得する。
把持対象特定部１０４は、画像解析部１０３の解析結果に基づいて、把持システム１によって把持対象とするワークＷを特定する。 The image acquisition unit 102 acquires image data captured by the camera 20 .
The image analysis unit 103 analyzes the data of the image acquired by the image acquisition unit 102 and acquires attributes such as the position, size and shape of the workpiece W.
The gripping target identification unit 104 identifies the work W to be gripped by the gripping system 1 based on the analysis result of the image analysis unit 103 .

位置情報取得部１０５は、把持システム１の可動部における現在位置に関する情報（位置情報）を取得する。例えば、位置情報取得部１０５は、ロータリーエンコーダ１２ａ，１３ａ，１４ｃ，１４ｅ，１５ｂ，１５ｇの検出結果である各アクチュエータの回転角度（回転位置）を取得する。
なお、各アクチュエータの回転角度（回転位置）を位置情報として取得する他、各アクチュエータの作用に基づいて移動する部材の位置を位置情報として取得することとしてもよい。 The position information acquisition unit 105 acquires information (position information) regarding the current position of the movable part of the grasping system 1 . For example, the position information acquisition unit 105 acquires the rotation angle (rotational position) of each actuator, which is the detection result of the rotary encoders 12a, 13a, 14c, 14e, 15b, and 15g.
In addition to acquiring the rotation angle (rotational position) of each actuator as position information, the position of a member that moves based on the action of each actuator may be acquired as position information.

アーム移動制御部１０６は、所定の位置（または速度）制御に従って、アーム移動用アクチュエータ１２を位置（または速度）の目標値に追従させる制御を行い、ロボットアーム１０を目的とする位置に移動させる。アーム移動制御部１０６の制御には、既存の各種制御アルゴリズムを用いることができる。ただし、ハンド移動制御部１０７あるいはフィンガー開閉制御部１０９等と同様に、上述の式（３）及び（４）に従って、位置（または速度）あるいは力の目標値を基準値、ロータリーエンコーダ１２ａの検出結果（回転位置）を現在位置とする制御を行うこととしてもよい。 The arm movement control unit 106 controls the arm movement actuator 12 to follow a target value of position (or speed) according to predetermined position (or speed) control, thereby moving the robot arm 10 to a target position. Various existing control algorithms can be used for the control of the arm movement control unit 106 . However, similarly to the hand movement control unit 107 or the finger opening/closing control unit 109, according to the above equations (3) and (4), the target value of the position (or speed) or force is the reference value, and the detection result of the rotary encoder 12a is (Rotational position) may be controlled to be the current position.

ハンド移動制御部１０７は、上述の式（３）及び（４）に従って、ハンド移動用アクチュエータ１３の位置（または速度）の目標値を基準値、ロータリーエンコーダ１３ａの検出結果（回転位置）を現在位置とする演算を逐次行い、ハンド移動用アクチュエータ１３に対する電流指令値を算出する。そして、ハンド移動制御部１０７は、算出した電流指令値でハンド移動用アクチュエータ１３を駆動するための駆動信号をハンド移動用アクチュエータ１３に出力する。なお、このとき、力の制御量は抑制される。 The hand movement control unit 107 uses the target value of the position (or speed) of the hand movement actuator 13 as the reference value, and the detection result (rotational position) of the rotary encoder 13a as the current position, according to the above equations (3) and (4). , and the current command value for the hand movement actuator 13 is calculated. Then, the hand movement control unit 107 outputs a drive signal to the hand movement actuator 13 for driving the hand movement actuator 13 with the calculated current command value. At this time, the force control amount is suppressed.

ハンド回転制御部１０８は、所定の位置（または速度）制御に従って、ハンド回転用アクチュエータ１４ｂを位置（または速度）の目標値に追従させて回転させる。ハンド回転制御部１０８の制御には、既存の各種制御アルゴリズムを用いることができる。ただし、ハンド移動制御部１０７あるいはフィンガー開閉制御部１０９等と同様に、上述の式（３）及び（４）に従って、位置（または速度）あるいは力の目標値を基準値、ロータリーエンコーダ１３ａの検出結果（回転位置）を現在位置とする制御を行うこととしてもよい。 The hand rotation control unit 108 rotates the hand rotation actuator 14b following a target position (or speed) value according to predetermined position (or speed) control. Various existing control algorithms can be used for the control of the hand rotation control unit 108 . However, similarly to the hand movement control unit 107 or the finger opening/closing control unit 109, according to the above equations (3) and (4), the target value of the position (or speed) or force is the reference value, and the detection result of the rotary encoder 13a is (Rotational position) may be controlled to be the current position.

フィンガー開閉制御部１０９は、上述の式（３）及び（４）に従って、フィンガー開閉用アクチュエータ１４ｄの位置（または速度）及び力の目標値を基準値、ロータリーエンコーダ１４ｅの検出結果（回転位置）を現在位置とする演算を逐次行い、フィンガー開閉用アクチュエータ１４ｄに対する電流指令値を算出する。そして、フィンガー開閉制御部１０９は、算出した電流指令値でフィンガー開閉用アクチュエータ１４ｄを駆動するための駆動信号をフィンガー開閉用アクチュエータ１４ｄに出力する。 The finger opening/closing control unit 109 uses the position (or speed) and force target values of the finger opening/closing actuator 14d as reference values, and the detection result (rotational position) of the rotary encoder 14e as A current command value for the finger opening/closing actuator 14d is calculated by successively performing calculations for the current position. Then, the finger opening/closing control section 109 outputs a drive signal for driving the finger opening/closing actuator 14d with the calculated current command value to the finger opening/closing actuator 14d.

なお、フィンガー開閉制御部１０９は、ワークＷを把持する各工程において、位置（または速度）の制御、力の制御を切り替えて実行する。例えば、フィンガー開閉制御部１０９は、フィンガー部１５がワークＷの把持を行う前は、フィンガー開閉用アクチュエータ１４ｄをワークＷの幅よりも狭い位置の目標値に位置制御する。このとき、力の制御量は抑制される。また、フィンガー開閉制御部１０９は、フィンガー部１５がワークＷに接近し、ワークＷを可動部材１５Ａ，１５Ｂの間に挟むまでは、フィンガー開閉用アクチュエータ１４ｄに入力する反力を力の目標値（ここではゼロ）に力制御する。このとき、位置の制御量は抑制される。また、フィンガー開閉制御部１０９は、フィンガー部１５がワークＷを可動部材１５Ａ，１５Ｂの間に挟んだ後は、フィンガー開閉用アクチュエータ１４ｄに入力する反力を力の目標値（ここでは設定された把持力）に力制御する。このとき、位置の制御量は抑制される。さらに、フィンガー開閉制御部１０９は、フィンガー部１５が可動部材１５Ａ，１５Ｂの間に挟んだワークＷを解放する（ベルト部材１５ｃ，１５ｈにより下降させる）際には、フィンガー開閉用アクチュエータ１４ｄに入力する反力を力の目標値（ここでは設定された把持力）に力制御する。このとき、位置の制御量は抑制される。 Note that the finger opening/closing control unit 109 switches between position (or speed) control and force control in each step of gripping the workpiece W. FIG. For example, the finger opening/closing control unit 109 position-controls the finger opening/closing actuator 14d to a target value narrower than the width of the work W before the fingers 15 grip the work W. FIG. At this time, the force control amount is suppressed. Further, the finger opening/closing control unit 109 keeps the reaction force input to the finger opening/closing actuator 14d at the target force value ( here zero). At this time, the position control amount is suppressed. Further, the finger opening/closing control unit 109 sets the reaction force input to the finger opening/closing actuator 14d to the target value (here, the set gripping force). At this time, the position control amount is suppressed. Further, the finger opening/closing control unit 109 inputs to the finger opening/closing actuator 14d when releasing the workpiece W sandwiched between the movable members 15A and 15B by the finger portion 15 (lowering by the belt members 15c and 15h). The reaction force is force-controlled to the target force value (here, the set gripping force). At this time, the position control amount is suppressed.

ベルト駆動制御部１１０は、上述の式（３）及び（４）に従って、ベルト駆動用アクチュエータ１５ａ，１５ｆの位置（または速度）あるいは力の目標値を基準値、ロータリーエンコーダ１５ｂ，１５ｇの検出結果（回転位置）を現在位置とする演算を逐次行い、ベルト駆動用アクチュエータ１５ａ，１５ｆに対する電流指令値を算出する。そして、ベルト駆動制御部１１０は、算出した電流指令値でベルト駆動用アクチュエータ１５ａ，１５ｆを駆動するための駆動信号をベルト駆動用アクチュエータ１５ａ，１５ｆに出力する。 The belt drive control unit 110 uses the target values of the positions (or velocities) or forces of the belt drive actuators 15a and 15f as reference values and the detection results of the rotary encoders 15b and 15g ( A current command value for the belt driving actuators 15a and 15f is calculated by sequentially performing calculations using the current position (rotational position) as the current position. Then, the belt drive control unit 110 outputs drive signals for driving the belt drive actuators 15a and 15f with the calculated current command values to the belt drive actuators 15a and 15f.

なお、ベルト駆動制御部１１０は、摩擦軽減モード及び従動動作モードそれぞれのワークＷを把持する各工程において、位置（または速度）の制御、力の制御を切り替えて実行する。例えば、ベルト駆動制御部１１０は、摩擦軽減モードにおいて、フィンガー部１５がワークＷに接近し、ワークＷを可動部材１５Ａ，１５Ｂの間に挟むまでは、ベルト部材１５ｃ，１５ｈの回転速度を速度の目標値（ここでは設定された移動速度）に速度制御する。このとき、力の制御量は抑制される。また、ベルト駆動制御部１１０は、従動動作モードにおいて、フィンガー部１５がワークＷに接近し、ワークＷを可動部材１５Ａ，１５Ｂの間に挟むまでは、ベルト部材１５ｃ，１５ｈに入力する反力（鉛直方向の力）を力の目標値（ここではゼロ）に力制御する。このとき、位置の制御量は抑制される。また、ベルト駆動制御部１１０は、摩擦軽減モード及び従動動作モードにおいて、フィンガー部１５がワークＷを可動部材１５Ａ，１５Ｂの間に挟んだ後は、ベルト部材１５ｃ，１５ｈの回転速度を速度の目標値（ここではゼロ）に速度制御する。このとき、位置の制御量は抑制される。さらに、ベルト駆動制御部１１０は、摩擦軽減モード及び従動動作モードにおいて、フィンガー部１５が可動部材１５Ａ，１５Ｂの間に挟んだワークＷを解放する際には、ベルト部材１５ｃ，１５ｈの回転速度を速度の目標値（ここでは設定された下降速度）に速度制御する。このとき、力の制御量は抑制される。 The belt drive control unit 110 switches between position (or speed) control and force control in each step of gripping the workpiece W in the friction reduction mode and the driven operation mode. For example, in the friction reduction mode, the belt drive control unit 110 reduces the rotation speed of the belt members 15c and 15h until the finger portion 15 approaches the work W and sandwiches the work W between the movable members 15A and 15B. The speed is controlled to the target value (set movement speed here). At this time, the force control amount is suppressed. Further, in the driven operation mode, the belt drive control unit 110 controls the reaction force ( force in the vertical direction) is force-controlled to a force target value (here, zero). At this time, the position control amount is suppressed. Further, in the friction reduction mode and the driven operation mode, the belt drive control unit 110 sets the rotation speed of the belt members 15c and 15h to the speed target after the finger portion 15 sandwiches the workpiece W between the movable members 15A and 15B. Speed control to a value (here zero). At this time, the position control amount is suppressed. Further, in the friction reduction mode and the driven operation mode, the belt drive control unit 110 reduces the rotational speed of the belt members 15c and 15h to The speed is controlled to the target speed value (set descent speed here). At this time, the force control amount is suppressed.

状態判定部１１１は、把持システム１におけるワークＷの把持動作の状態を判定する。
例えば、状態判定部１１１は、ロボットハンド１４を把持対象のワークＷに接近させた場合に、ロボットハンド１４がワークＷに接触したか否かを判定する。このとき、状態判定部１１１は、フィンガー部１５における可動部材１５Ａ，１５Ｂの位置変化あるいはベルト部材１５ｃ，１５ｈに加わる力変化を検出することにより、ロボットハンド１４がワークＷに接触したことを判定する。 The state determination unit 111 determines the state of the gripping operation of the workpiece W in the gripping system 1 .
For example, the state determination unit 111 determines whether or not the robot hand 14 has come into contact with the workpiece W when the robot hand 14 is brought closer to the workpiece W to be gripped. At this time, the state determination unit 111 determines that the robot hand 14 has come into contact with the workpiece W by detecting changes in the positions of the movable members 15A and 15B in the finger portion 15 or changes in force applied to the belt members 15c and 15h. .

また、状態判定部１１１は、把持対象のワークＷを可動部材１５Ａ，１５Ｂの間に位置させる過程において、可動部材１５Ａ，１５Ｂの位置変化が大きい（設定された閾値よりも変化量が大きい）か否かを判定する。即ち、可動部材１５Ａ，１５ＢがワークＷによって大きく押し広げられる状態であるか否かが判定される。この場合、摩擦軽減モードでは、可動部材１５Ａ，１５Ｂの把持力が動作の妨げになることがあるため、把持力が弱められる。 In addition, the state determination unit 111 determines whether the positional change of the movable members 15A and 15B is large (the amount of change is larger than the set threshold value) in the process of positioning the workpiece W to be gripped between the movable members 15A and 15B. determine whether or not That is, it is determined whether or not the movable members 15A and 15B are in a state of being largely spread by the work W. In this case, in the friction reduction mode, since the gripping force of the movable members 15A and 15B may hinder the movement, the gripping force is weakened.

さらに、状態判定部１１１は、可動部材１５Ａ，１５ＢがワークＷを把持した場合に、ベルト部材１５ｃ，１５ｈに加わる力に変化があるか否かを判定する。ベルト部材１５ｃ，１５ｈに加わる力に一定以上の変化がある場合、ワークＷがベルト部材１５ｃ，１５ｈに対して滑り落ち、ワークＷを適切に把持できていないと考えられるため、把持力が強められる。
ガイドレール４０は、ワークＷの把持を行う領域と、ワークＷを解放する領域とを繋ぐレールであり、これらの領域間におけるロボットアーム１０の移動を案内する。 Furthermore, the state determination unit 111 determines whether or not there is a change in the forces applied to the belt members 15c and 15h when the movable members 15A and 15B grip the workpiece W. FIG. If the forces applied to the belt members 15c and 15h change by a certain amount or more, the workpiece W slips down on the belt members 15c and 15h, and it is considered that the workpiece W is not properly gripped, so the gripping force is strengthened. .
The guide rail 40 is a rail that connects an area where the work W is gripped and an area where the work W is released, and guides movement of the robot arm 10 between these areas.

［動作］
次に、把持システム１の動作を説明する。
［把持処理］
図３は、把持システム１がワークＷを把持するための把持処理の流れを示すフローチャートである。
また、図４～６は、把持処理におけるロボットハンド１４の状態を示す模式図である。
以下、図４～６を適宜参照しながら、把持処理の流れを説明する。
把持処理の実行に先立ち、パラメータ設定部１０１によって、動作に必要な各種パラメータが予め設定される。 [motion]
Next, the operation of the grasping system 1 will be described.
[Gripping process]
FIG. 3 is a flow chart showing a gripping process for gripping the workpiece W by the gripping system 1 .
4 to 6 are schematic diagrams showing the state of the robot hand 14 during gripping processing.
The flow of the gripping process will be described below with reference to FIGS. 4 to 6 as appropriate.
Prior to execution of the gripping process, the parameter setting unit 101 presets various parameters necessary for the operation.

図３に示すように、ステップＳ１において、画像取得部１０２は、カメラ２０によって撮像された画像のデータを取得し、画像解析部１０３は、画像のデータを解析して、ワークＷの位置、大きさ及び形状等の属性を取得する。そして、把持対象特定部１０４は、今回の把持対象とするワークＷを特定する。このとき、把持対象とするワークＷの状態（周囲に空間の余裕があるか否か等）が判定され、ワークＷの状態に適した把持モードが設定される。 As shown in FIG. 3, in step S1, the image acquisition unit 102 acquires image data captured by the camera 20, and the image analysis unit 103 analyzes the image data to determine the position and size of the workpiece W. Get attributes such as size and shape. Then, the gripping target specifying unit 104 specifies the workpiece W to be gripped this time. At this time, the state of the work W to be gripped (whether or not there is a space around it, etc.) is determined, and a gripping mode suitable for the state of the work W is set.

ステップＳ２において、アーム移動制御部１０６は、所定の位置（または速度）制御に従って、アーム移動用アクチュエータ１２を制御し、ワークＷの上方にロボットアーム１０を移動させる。また、ハンド回転制御部１０８は、所定の位置（または速度）制御に従って、ハンド回転用アクチュエータ１４ｂを制御し、ワークＷ周囲の隙間の位置と可動部材１５Ａ，１５Ｂとを合わせるように、ロボットハンド１４を回転させる。 In step S2, the arm movement control unit 106 controls the arm movement actuator 12 to move the robot arm 10 above the workpiece W according to predetermined position (or speed) control. Further, the hand rotation control unit 108 controls the hand rotation actuator 14b according to predetermined position (or speed) control, and rotates the robot hand 14 so that the positions of the gaps around the workpiece W and the movable members 15A and 15B are aligned. to rotate.

ステップＳ３において、フィンガー開閉制御部１０９は、式（３）及び（４）に従ってフィンガー開閉用アクチュエータ１４ｄを制御し、可動部材１５Ａ，１５ＢをワークＷの幅よりも狭い間隔に開かせる。このとき、フィンガー開閉制御部１０９は、上述の式（３）及び（４）に従って、フィンガー開閉用アクチュエータ１４ｄの位置（可動部材１５Ａ，１５Ｂの目標位置に対応する位置）を基準値、ロータリーエンコーダ１４ｅの検出結果（回転位置）を現在位置とする演算によって、フィンガー開閉用アクチュエータ１４ｄに対する電流指令値を算出し、フィンガー開閉用アクチュエータ１４ｄを駆動するための駆動信号を出力する。 In step S3, the finger opening/closing control unit 109 controls the finger opening/closing actuator 14d according to equations (3) and (4) to open the movable members 15A and 15B to a distance narrower than the width of the workpiece W. At this time, the finger opening/closing control unit 109 sets the position of the finger opening/closing actuator 14d (the position corresponding to the target positions of the movable members 15A and 15B) to the reference value and the rotary encoder 14e to A current command value for the finger opening/closing actuator 14d is calculated by calculation using the detection result (rotational position) as the current position, and a drive signal for driving the finger opening/closing actuator 14d is output.

ステップＳ４において、ベルト駆動制御部１１０は、設定されている把持モードに応じて、ベルト部材１５ｃ，１５ｈの動作を制御する。このとき、ベルト駆動制御部１１０は、上述の式（３）及び（４）に従って、ベルト駆動用アクチュエータ１５ａ，１５ｆの位置（または速度）の目標値を基準値、ロータリーエンコーダ１５ｂ，１５ｇの検出結果（回転位置）を現在位置とする演算によって、ベルト駆動用アクチュエータ１５ａ，１５ｆに対する電流指令値を算出し、ベルト駆動用アクチュエータ１５ａ，１５ｆを駆動するための駆動信号を出力する。なお、把持モードが摩擦軽減モードに設定されている場合、ベルト駆動制御部１１０は、ベルト部材１５ｃ，１５ｈをロボットハンド１４の移動速度と対応させて回転させるように、ベルト駆動用アクチュエータ１５ａ，１５ｆの位置（または速度）の目標値（ロボットハンド１４の下降速度と等速で逆向きの速度）を設定して制御を行う。また、把持モードが従動動作モードに設定されている場合、ベルト駆動制御部１１０は、ベルト部材１５ｃ，１５ｈが脱力した状態となるように、ベルト駆動用アクチュエータ１５ａ，１５ｆの力の目標値（反力がゼロ）を設定して制御を行う。 In step S4, the belt drive control section 110 controls the operations of the belt members 15c and 15h according to the set gripping mode. At this time, the belt drive control unit 110 uses the target values of the positions (or velocities) of the belt drive actuators 15a and 15f as the reference values and the detection results of the rotary encoders 15b and 15g according to the above equations (3) and (4). Current command values for the belt drive actuators 15a and 15f are calculated by calculation using (rotational position) as the current position, and drive signals for driving the belt drive actuators 15a and 15f are output. Note that when the gripping mode is set to the friction reduction mode, the belt drive control unit 110 rotates the belt members 15c and 15h so as to correspond to the moving speed of the robot hand 14, and rotates the belt drive actuators 15a and 15f. Control is performed by setting a target value of the position (or speed) of (the downward speed of the robot hand 14 at the same speed and in the opposite direction). Further, when the gripping mode is set to the driven operation mode, the belt drive control unit 110 controls the force target values (reverse forces) of the belt drive actuators 15a and 15f so that the belt members 15c and 15h are relaxed. force is set to zero) for control.

ステップＳ５において、フィンガー開閉制御部１０９は、可動部材１５Ａ，１５Ｂに入力する反力がゼロとなるようにフィンガー開閉用アクチュエータ１４ｄを制御する。このとき、フィンガー開閉制御部１０９は、上述の式（３）及び（４）に従って、フィンガー開閉用アクチュエータ１４ｄの力の目標値（反力がゼロ）を基準値、ロータリーエンコーダ１４ｅの検出結果（回転位置）を現在位置とする演算によって、フィンガー開閉用アクチュエータ１４ｄに対する電流指令値を算出し、フィンガー開閉用アクチュエータ１４ｄを駆動するための駆動信号を出力する。 In step S5, the finger opening/closing controller 109 controls the finger opening/closing actuator 14d so that the reaction force input to the movable members 15A and 15B becomes zero. At this time, the finger opening/closing control unit 109 sets the target value (the reaction force is zero) of the force of the finger opening/closing actuator 14d as the reference value, the detection result of the rotary encoder 14e (rotation position) is the current position, a current command value for the finger opening/closing actuator 14d is calculated, and a drive signal for driving the finger opening/closing actuator 14d is output.

ステップＳ６において、ハンド移動制御部１０７は、ロボットハンド１４を把持対象のワークＷに向けて下降させる。このとき、ハンド移動制御部１０７は、上述の式（３）及び（４）に従って、ハンド移動用アクチュエータ１３の位置（または速度）の目標値（設定された速度）を基準値、ロータリーエンコーダ１３ａの検出結果（回転位置）を現在位置とする演算によって、ハンド移動用アクチュエータ１３に対する電流指令値を算出し、ハンド移動用アクチュエータ１３を駆動するための駆動信号を出力する。 In step S6, the hand movement control unit 107 lowers the robot hand 14 toward the workpiece W to be gripped. At this time, the hand movement control unit 107 sets the target value (set speed) of the position (or speed) of the hand movement actuator 13 to the reference value, and the rotary encoder 13a to A current command value for the hand movement actuator 13 is calculated by calculation using the detection result (rotational position) as the current position, and a drive signal for driving the hand movement actuator 13 is output.

ステップＳ７において、状態判定部１１１は、ロボットハンド１４がワークＷに接触したか否かを判定する。
図４は、ロボットハンド１４がワークＷに接触した状態を示す模式図である。
図４に示す状態において、状態判定部１１１は、可動部材１５Ａ，１５Ｂの位置変化あるいはベルト部材１５ｃ，１５ｈに加わる力変化を検出することにより、ロボットハンド１４がワークＷに接触したことを判定する。なお、可動部材１５Ａ，１５Ｂの位置変化あるいはベルト部材１５ｃ，１５ｈに加わる力変化は、上述の式（３）及び（４）に従って制御を行う過程で算出されるパラメータの状態から判定することができる。 In step S<b>7 , the state determination unit 111 determines whether or not the robot hand 14 has come into contact with the workpiece W.
FIG. 4 is a schematic diagram showing a state in which the robot hand 14 is in contact with the workpiece W. As shown in FIG.
In the state shown in FIG. 4, the state determination unit 111 determines that the robot hand 14 has come into contact with the workpiece W by detecting changes in the positions of the movable members 15A and 15B or changes in force applied to the belt members 15c and 15h. . It should be noted that changes in the positions of the movable members 15A and 15B or changes in the force applied to the belt members 15c and 15h can be determined from the states of parameters calculated in the process of performing control according to the above equations (3) and (4). .

ロボットハンド１４がワークＷに接触していない場合、ステップＳ７においてＮＯと判定されて、処理はステップＳ６に移行する。
一方、ロボットハンド１４がワークＷに接触した場合、ステップＳ７においてＹＥＳと判定されて、処理はステップＳ８に移行する。
ステップＳ８において、把持システム１は、設定されている把持モードに応じて、ロボットハンド１４及びフィンガー部１５の制御を行う。 If the robot hand 14 is not in contact with the workpiece W, it is determined as NO in step S7, and the process proceeds to step S6.
On the other hand, when the robot hand 14 contacts the workpiece W, YES is determined in step S7, and the process proceeds to step S8.
In step S8, the gripping system 1 controls the robot hand 14 and the finger unit 15 according to the set gripping mode.

図５は、ロボットハンド１４がワークＷの把持を開始した状態を示す模式図である。
図５に示す状態において、把持モードが摩擦軽減モードに設定されている場合、ハンド移動制御部１０７は、上述の式（３）及び（４）に従って、ハンド移動用アクチュエータ１３の位置（または速度）の目標値（設定されたロボットハンド１４の下端位置に対応する位置）を基準値、ロータリーエンコーダ１３ａの検出結果（回転位置）を現在位置とする演算によって、ハンド移動用アクチュエータ１３に対する電流指令値を算出し、ハンド移動用アクチュエータ１３を駆動するための駆動信号を出力する。また、ベルト駆動制御部１１０は、上述の式（３）及び（４）に従って、ベルト駆動用アクチュエータ１５ａ，１５ｆの位置（または速度）の目標値（ロボットハンド１４の下降速度と等速で逆向きの速度）を基準値、ロータリーエンコーダ１５ｂ，１５ｇの検出結果（回転位置）を現在位置とする演算によって、ベルト駆動用アクチュエータ１５ａ，１５ｆに対する電流指令値を算出し、ベルト駆動用アクチュエータ１５ａ，１５ｆを駆動するための駆動信号を出力する。また、フィンガー開閉制御部１０９は、上述の式（３）及び（４）に従って、フィンガー開閉用アクチュエータ１４ｄの力の目標値（反力がゼロ）を基準値、ロータリーエンコーダ１４ｅの検出結果（回転位置）を現在位置とする演算によって、フィンガー開閉用アクチュエータ１４ｄに対する電流指令値を算出し、フィンガー開閉用アクチュエータ１４ｄを駆動するための駆動信号を出力する。 FIG. 5 is a schematic diagram showing a state in which the robot hand 14 starts gripping the workpiece W. As shown in FIG.
In the state shown in FIG. 5, when the gripping mode is set to the friction reduction mode, the hand movement control unit 107 controls the position (or speed) of the hand movement actuator 13 according to the above equations (3) and (4). (the set position corresponding to the lower end position of the robot hand 14) as the reference value, and the detection result (rotational position) of the rotary encoder 13a as the current position. It calculates and outputs a drive signal for driving the hand movement actuator 13 . In addition, the belt drive control unit 110 controls the target values of the positions (or speeds) of the belt drive actuators 15a and 15f (the lowering speed of the robot hand 14 and the opposite direction at the same speed) according to the above-described formulas (3) and (4). ) is the reference value and the detection results (rotational positions) of the rotary encoders 15b and 15g are the current positions. It outputs a drive signal for driving. Further, the finger opening/closing control unit 109 sets the target value (the reaction force is zero) of the force of the finger opening/closing actuator 14d as the reference value, the detection result of the rotary encoder 14e (rotational position ) is the current position, a current command value for the finger opening/closing actuator 14d is calculated, and a drive signal for driving the finger opening/closing actuator 14d is output.

一方、図５に示す状態において、把持モードが従動動作モードに設定されている場合、ハンド移動制御部１０７は、上述の式（３）及び（４）に従って、ハンド移動用アクチュエータ１３の位置（または速度）の目標値（設定されたロボットハンド１４の下端位置に対応する位置）を基準値、ロータリーエンコーダ１３ａの検出結果（回転位置）を現在位置とする演算によって、ハンド移動用アクチュエータ１３に対する電流指令値を算出し、ハンド移動用アクチュエータ１３を駆動するための駆動信号を出力する。また、ベルト駆動制御部１１０は、上述の式（３）及び（４）に従って、ベルト駆動用アクチュエータ１５ａ，１５ｆの力の目標値（反力がゼロ）を基準値、ロータリーエンコーダ１５ｂ，１５ｇの検出結果（回転位置）を現在位置とする演算によって、ベルト駆動用アクチュエータ１５ａ，１５ｆに対する電流指令値を算出し、ベルト駆動用アクチュエータ１５ａ，１５ｆを駆動するための駆動信号を出力する。また、フィンガー開閉制御部１０９は、上述の式（３）及び（４）に従って、フィンガー開閉用アクチュエータ１４ｄの力の目標値（反力がゼロ）を基準値、ロータリーエンコーダ１４ｅの検出結果（回転位置）を現在位置とする演算によって、フィンガー開閉用アクチュエータ１４ｄに対する電流指令値を算出し、フィンガー開閉用アクチュエータ１４ｄを駆動するための駆動信号を出力する。 On the other hand, in the state shown in FIG. 5, when the gripping mode is set to the driven operation mode, the hand movement control unit 107 controls the position of the hand movement actuator 13 (or A current command to the hand movement actuator 13 is calculated by using the target value (the position corresponding to the set lower end position of the robot hand 14) as the reference value and the detection result (rotational position) of the rotary encoder 13a as the current position. A value is calculated and a drive signal for driving the hand movement actuator 13 is output. In addition, the belt drive control unit 110, in accordance with the above-described formulas (3) and (4), sets the target force value (the reaction force is zero) of the belt drive actuators 15a and 15f as the reference value, and the rotary encoders 15b and 15g. A current command value for the belt drive actuators 15a and 15f is calculated by calculation using the result (rotational position) as the current position, and a drive signal for driving the belt drive actuators 15a and 15f is output. Further, the finger opening/closing control unit 109 sets the target value (the reaction force is zero) of the force of the finger opening/closing actuator 14d as the reference value, the detection result of the rotary encoder 14e (rotational position ) is the current position, a current command value for the finger opening/closing actuator 14d is calculated, and a drive signal for driving the finger opening/closing actuator 14d is output.

ステップＳ９において、状態判定部１１１は、把持モードが摩擦軽減モードに設定され、かつ、可動部材１５Ａ，１５Ｂの位置変化が大きい（設定された閾値よりも変化量が大きい）か否かを判定する。即ち、摩擦軽減モードにおいて、可動部材１５Ａ，１５ＢがワークＷによって大きく押し広げられる状態であるか否かが判定される。
把持モードが摩擦軽減モードに設定されておらず、または、可動部材１５Ａ，１５Ｂの位置変化が大きくない場合、ステップＳ９においてＮＯと判定されて、処理はステップＳ１３に移行する。
一方、把持モードが摩擦軽減モードに設定され、かつ、可動部材１５Ａ，１５Ｂの位置変化が大きい場合、ステップＳ９においてＹＥＳと判定されて、処理はステップＳ１０に移行する。 In step S9, the state determination unit 111 determines whether the gripping mode is set to the friction reduction mode and the positional change of the movable members 15A and 15B is large (the amount of change is larger than the set threshold value). . That is, it is determined whether or not the movable members 15A and 15B are in a state in which the workpiece W is largely pushed apart in the friction reduction mode.
If the gripping mode is not set to the friction reduction mode, or if the positional change of the movable members 15A and 15B is not large, a NO determination is made in step S9, and the process proceeds to step S13.
On the other hand, when the gripping mode is set to the friction reduction mode and the positional change of the movable members 15A and 15B is large, YES is determined in step S9, and the process proceeds to step S10.

ステップＳ１０において、フィンガー開閉制御部１０９は、フィンガー開閉用アクチュエータ１４ｄの力の目標値を減少させる（即ち、把持力を弱める）。
ステップＳ１１において、状態判定部１１１は、可動部材１５Ａ，１５Ｂの位置変化が収束した（変化量が一定範囲内となった）か否かを判定する。
可動部材１５Ａ，１５Ｂの位置変化が収束していない（変化量が一定範囲内となっていない）場合、ステップＳ１１においてＮＯと判定されて、処理はステップＳ１０に移行する。
一方、可動部材１５Ａ，１５Ｂの位置変化が収束した（変化量が一定範囲内となった）場合、ステップＳ１１においてＹＥＳと判定されて、処理はステップＳ１２に移行する。 In step S10, the finger opening/closing control section 109 decreases the target value of the force of the finger opening/closing actuator 14d (that is, weakens the gripping force).
In step S11, the state determination unit 111 determines whether or not the positional changes of the movable members 15A and 15B have converged (the amount of change is within a certain range).
If the positional changes of the movable members 15A and 15B have not converged (the amount of change is not within a certain range), NO is determined in step S11, and the process proceeds to step S10.
On the other hand, when the positional changes of the movable members 15A and 15B converge (the amount of change is within a certain range), YES is determined in step S11, and the process proceeds to step S12.

ステップＳ１２において、フィンガー開閉制御部１０９は、フィンガー開閉用アクチュエータ１４ｄの力の目標値を元に戻す（即ち、ステップＳ８における把持力とする）。
ステップＳ１３において、把持システム１は、ロボットハンド１４が設定された下端位置に到達することに対応して、ワークＷを可動部材１５Ａ，１５Ｂで挟み込む。具体的には、ベルト駆動制御部１１０は、ベルト部材１５ｃ，１５ｈを停止させるようベルト駆動用アクチュエータ１５ａ，１５ｆを制御する（速度の目標値をゼロとする）と共に、フィンガー開閉制御部１０９は、ワークＷを持ち上げるために設定された把持力とするようフィンガー開閉用アクチュエータ１４ｄを制御する（力の目標値を設定された把持力とする）。
ステップＳ１４において、ハンド移動制御部１０７は、ロボットハンド１４を所定高さ（ワークＷが載置面から離れる高さ）まで持ち上げ、状態判定部１１１は、ベルト部材１５ｃ，１５ｈに加わる力（鉛直方向の力）を算出する。 In step S12, the finger opening/closing control unit 109 restores the target value of the force of the finger opening/closing actuator 14d (that is, the gripping force in step S8).
In step S13, the gripping system 1 sandwiches the workpiece W between the movable members 15A and 15B when the robot hand 14 reaches the set lower end position. Specifically, the belt drive control unit 110 controls the belt drive actuators 15a and 15f so as to stop the belt members 15c and 15h (the target speed value is set to zero), and the finger opening/closing control unit 109 The finger opening/closing actuator 14d is controlled so as to obtain the set gripping force for lifting the workpiece W (the set gripping force is set as the target force value).
In step S14, the hand movement control unit 107 lifts the robot hand 14 to a predetermined height (the height at which the workpiece W separates from the placement surface), and the state determination unit 111 detects the force applied to the belt members 15c and 15h (in the vertical direction). force).

ステップＳ１５において、状態判定部１１１は、ベルト部材１５ｃ，１５ｈに加わる力に一定以上の変化があるか否かの判定を行う。
ベルト部材１５ｃ，１５ｈに加わる力に一定以上の変化がある場合、ステップＳ１５においてＹＥＳと判定されて、処理はステップＳ１６に移行する。
一方、ベルト部材１５ｃ，１５ｈに加わる力に一定以上の変化がない場合、ステップＳ１５においてＮＯと判定されて、処理はステップＳ１７に移行する。
ステップＳ１６において、フィンガー開閉制御部１０９は、フィンガー開閉用アクチュエータ１４ｄの力の目標値を増加させる（即ち、把持力を強める）。
ステップＳ１６の後、処理はステップＳ８に移行する。 In step S15, the state determination unit 111 determines whether or not the forces applied to the belt members 15c and 15h change by a certain amount or more.
If the forces applied to the belt members 15c and 15h have changed by a certain amount or more, a determination of YES is made in step S15, and the process proceeds to step S16.
On the other hand, if the force applied to the belt members 15c and 15h does not change by a certain amount or more, it is determined NO in step S15, and the process proceeds to step S17.
In step S16, the finger opening/closing control section 109 increases the target value of the force of the finger opening/closing actuator 14d (that is, increases the gripping force).
After step S16, the process proceeds to step S8.

ステップＳ１７において、フィンガー開閉制御部１０９は、フィンガー開閉用アクチュエータ１４ｄの力の目標値を維持し、ハンド移動制御部１０７はワークＷを設定された高さ（搬送のための高さ）に持ち上げて、把持動作を完了させる。ステップＳ１７において把持されたワークＷは、目的とする解放領域（移送先）において解放される。 In step S17, the finger opening/closing control unit 109 maintains the target value of the force of the finger opening/closing actuator 14d, and the hand movement control unit 107 lifts the workpiece W to the set height (height for transportation). , to complete the grasping motion. The workpiece W gripped in step S17 is released in the intended release area (transfer destination).

図６は、ロボットハンド１４がワークＷの把持を完了した状態を示す模式図である。
図６に示す状態において、フィンガー開閉制御部１０９は、フィンガー開閉用アクチュエータ１４ｄの力の目標値を維持し、ベルト駆動制御部１１０は、ベルト駆動用アクチュエータ１５ａ，１５ｆの速度の目標値を維持してワークＷの把持を継続している。
ステップＳ１７の後、把持処理は終了となる。
なお、複数のワークＷが把持対象となっている場合、把持処理が適宜繰り返される。 FIG. 6 is a schematic diagram showing a state in which the robot hand 14 has completely gripped the workpiece W. As shown in FIG.
In the state shown in FIG. 6, the finger opening/closing control unit 109 maintains the force target value of the finger opening/closing actuator 14d, and the belt drive control unit 110 maintains the speed target values of the belt drive actuators 15a and 15f. gripping of the workpiece W is continued.
After step S17, the gripping process ends.
Note that when a plurality of workpieces W are to be gripped, the gripping process is repeated as appropriate.

［解放処理］
図７は、把持システム１がワークＷを解放するための解放処理の流れを示すフローチャートである。
また、図８，９は、解放処理におけるロボットハンド１４の状態を示す模式図である。
以下、図８，９を適宜参照しながら、解放処理の流れを説明する。
解放処理の実行に先立ち、パラメータ設定部１０１によって、動作に必要な各種パラメータが予め設定される。また、解放処理が実行される場合、初期状態においては、把持処理によってワークＷを把持した状態（把持力等）が維持されている（図６参照）。 [Release process]
FIG. 7 is a flow chart showing the flow of release processing for releasing the workpiece W by the gripping system 1 .
8 and 9 are schematic diagrams showing the state of the robot hand 14 during the release process.
Hereinafter, the flow of release processing will be described with reference to FIGS.
Prior to executing the release process, the parameter setting unit 101 presets various parameters necessary for the operation. Further, when the releasing process is executed, in the initial state, the state in which the work W is gripped by the gripping process (gripping force, etc.) is maintained (see FIG. 6).

図７に示すように、ステップＳ２１において、アーム移動制御部１０６は、所定の位置（または速度）制御に従って、アーム移動用アクチュエータ１２を制御し、ワークＷの移送先の上方（設定された高さ）にロボットアーム１０を移動させる。また、ハンド回転制御部１０８は、所定の位置（または速度）制御に従って、ハンド回転用アクチュエータ１４ｂを制御し、ワークＷが目標とする向きになるように、ロボットハンド１４を回転させる。 As shown in FIG. 7, in step S21, the arm movement control unit 106 controls the arm movement actuator 12 according to predetermined position (or speed) control to move the workpiece W above the transfer destination (set height). ) to move the robot arm 10 . Further, the hand rotation control unit 108 controls the hand rotation actuator 14b according to predetermined position (or speed) control, and rotates the robot hand 14 so that the work W is oriented in the target direction.

ステップＳ２２において、フィンガー開閉制御部１０９は、把持力を維持するようにフィンガー開閉用アクチュエータ１４ｄを制御し、ベルト駆動制御部１１０は、ベルト部材１５ｃ，１５ｈを巻き下ろし方向に回転させる。このとき、フィンガー開閉制御部１０９は、上述の式（３）及び（４）に従って、フィンガー開閉用アクチュエータ１４ｄの力の目標値（設定された把持力）を基準値、ロータリーエンコーダ１４ｅの検出結果（回転位置）を現在位置とする演算によって、フィンガー開閉用アクチュエータ１４ｄに対する電流指令値を算出し、フィンガー開閉用アクチュエータ１４ｄを駆動するための駆動信号を出力する。また、ベルト駆動制御部１１０は、上述の式（３）及び（４）に従って、ベルト駆動用アクチュエータ１５ａ，１５ｆの速度の目標値（設定された下降速度）を基準値、ロータリーエンコーダ１５ｂ，１５ｇの検出結果（回転位置）を現在位置とする演算によって、ベルト駆動用アクチュエータ１５ａ，１５ｆに対する電流指令値を算出し、ベルト駆動用アクチュエータ１５ａ，１５ｆを駆動するための駆動信号を出力する。 In step S22, the finger opening/closing control unit 109 controls the finger opening/closing actuator 14d so as to maintain the gripping force, and the belt drive control unit 110 rotates the belt members 15c and 15h in the unwinding direction. At this time, the finger opening/closing control unit 109 sets the target value (set gripping force) of the force of the finger opening/closing actuator 14d as the reference value, and the detection result of the rotary encoder 14e ( A current command value for the finger opening/closing actuator 14d is calculated by calculation with the current position being the rotational position), and a drive signal for driving the finger opening/closing actuator 14d is output. In addition, the belt drive control unit 110 sets the target speed values (set descent speeds) of the belt drive actuators 15a and 15f to the reference values and the rotary encoders 15b and 15g to A current command value for the belt drive actuators 15a and 15f is calculated by calculation using the detection result (rotational position) as the current position, and a drive signal for driving the belt drive actuators 15a and 15f is output.

図８は、ロボットハンド１４がベルト部材１５ｃ，１５ｈを移動させてワークＷを下降させている状態を示す模式図である。
図８に示す状態において、フィンガー開閉制御部１０９は、フィンガー開閉用アクチュエータ１４ｄの力の目標値を設定された把持力とし、ベルト駆動制御部１１０は、ベルト駆動用アクチュエータ１５ａ，１５ｆの速度の目標値を設定された下降速度としてワークＷを下降させている。
ステップＳ２３において、状態判定部１１１は、ワークＷが載置面に接触したか否かを判定する。 FIG. 8 is a schematic diagram showing a state in which the robot hand 14 moves the belt members 15c and 15h to lower the work W. As shown in FIG.
In the state shown in FIG. 8, the finger opening/closing control unit 109 sets the target value of the force of the finger opening/closing actuator 14d to the set gripping force, and the belt drive control unit 110 sets the target speed of the belt drive actuators 15a and 15f. The workpiece W is lowered at a set lowering speed.
In step S23, the state determination unit 111 determines whether or not the workpiece W has come into contact with the placement surface.

図９は、ロボットハンド１４がワークＷを下降させ、ワークＷが載置面に接触した状態を示す模式図である。
図９に示す状態において、状態判定部１１１は、ベルト部材１５ｃ，１５ｈに加わる力変化を検出することにより、ワークＷが載置面に接触したことを判定する。なお、ベルト部材１５ｃ，１５ｈに加わる力変化は、上述の式（３）及び（４）に従って制御を行う過程で算出されるパラメータの状態から判定することができる。
ワークＷが載置面に接触していない場合、ステップＳ２３においてＮＯと判定されて、処理はステップＳ２２に移行する。
一方、ワークＷが載置面に接触した場合、ステップＳ２３においてＹＥＳと判定されて、処理はステップＳ２４に移行する。 FIG. 9 is a schematic diagram showing a state in which the robot hand 14 lowers the workpiece W and the workpiece W is in contact with the mounting surface.
In the state shown in FIG. 9, the state determination unit 111 determines that the workpiece W has come into contact with the placement surface by detecting changes in force applied to the belt members 15c and 15h. Changes in force applied to the belt members 15c and 15h can be determined from the state of parameters calculated in the process of performing control according to the above equations (3) and (4).
If the workpiece W is not in contact with the mounting surface, it is determined as NO in step S23, and the process proceeds to step S22.
On the other hand, when the workpiece W contacts the mounting surface, YES is determined in step S23, and the process proceeds to step S24.

ステップＳ２４において、フィンガー開閉制御部１０９は、上述の式（３）及び（４）に従って、フィンガー開閉用アクチュエータ１４ｄの位置（または速度）の目標値（現在位置から設定された距離だけ可動部材１５Ａ，１５Ｂを開いた位置）を基準値、ロータリーエンコーダ１４ｅの検出結果（回転位置）を現在位置とする演算によって、フィンガー開閉用アクチュエータ１４ｄに対する電流指令値を算出し、フィンガー開閉用アクチュエータ１４ｄを駆動するための駆動信号を出力する。これにより、可動部材１５Ａ，１５Ｂが開き、ワークＷが載置面に載置される。 In the step S24, the finger opening and closing control unit 109, according to the above formula (3) and (4), the target value (or speed) of the finger opening and closing actuator 14d (or speed) only (the current position) movable members 15a, 15B open position) as the reference value and the detection result (rotational position) of the rotary encoder 14e as the current position, the current command value for the finger opening/closing actuator 14d is calculated, and the finger opening/closing actuator 14d is driven. drive signal. As a result, the movable members 15A and 15B are opened and the workpiece W is placed on the placement surface.

ステップＳ２５において、把持システム１は、ロボットアーム１０を退避位置に移動させる。
具体的には、ハンド移動制御部１０７は、上述の式（３）及び（４）に従って、ハンド移動用アクチュエータ１３の位置（または速度）の目標値（設定されたロボットハンド１４の高さに対応する位置）を基準値、ロータリーエンコーダ１３ａの検出結果（回転位置）を現在位置とする演算によって、ハンド移動用アクチュエータ１３に対する電流指令値を算出し、ハンド移動用アクチュエータ１３を駆動するための駆動信号を出力する。また、アーム移動制御部１０６は、所定の位置（または速度）制御に従って、アーム移動用アクチュエータ１２を制御し、退避位置にロボットアーム１０を移動させる。
ステップＳ２５の後、解放処理は終了となる。 In step S25, the grasping system 1 moves the robot arm 10 to the retracted position.
Specifically, the hand movement control unit 107 sets the target value (corresponding to the set height of the robot hand 14) of the position (or speed) of the hand movement actuator 13 according to the above-described formulas (3) and (4). ) is the reference value and the detection result (rotational position) of the rotary encoder 13a is the current position. to output The arm movement control unit 106 also controls the arm movement actuator 12 according to predetermined position (or speed) control to move the robot arm 10 to the retracted position.
After step S25, the release process ends.

以上のように、本実施形態に係る把持システム１は、フィンガー部１５の可動部材１５Ａ，１５Ｂの開閉、ベルト部材１５ｃ，１５ｈの回転及びロボットハンド１４の移動（ワークＷに対する進退）等を、力触覚の伝達に利用可能な位置及び力の制御を応用した制御則（式（３）及び（４）等）に基づいて制御する。
これにより、形状が不定形で軟弱なワークＷを、個々の形状に応じて、柔らかく把持することが可能となる。
即ち、本発明を適用した把持システム１によれば、形状や軟弱性に応じて柔軟にワークＷを把持することができる。 As described above, the gripping system 1 according to the present embodiment enables the opening and closing of the movable members 15A and 15B of the finger portion 15, the rotation of the belt members 15c and 15h, the movement of the robot hand 14 (forward and backward with respect to the workpiece W), and the like. Control is performed based on control laws (formulas (3) and (4), etc.) that apply position and force control that can be used for haptic transmission.
As a result, it is possible to softly grip the workpiece W, which is irregular in shape and weak, according to the individual shape.
That is, according to the gripping system 1 to which the present invention is applied, the workpiece W can be flexibly gripped according to its shape and softness.

［変形例１］
上述の実施形態において、把持システム１がワークＷを把持する際のモードとして、摩擦軽減モード及び従動動作モードのいずれかに設定するものとして説明したが、これに限られない。
例えば、ベルト部材１５ｃ，１５ｈを停止させ、可動部材１５Ａ，１５Ｂを単純なフィンガーとして用いるモード（標準モード）や可動部材１５Ａ，１５Ｂの間に挟んだワークＷをベルト部材１５ｃ，１５ｈを駆動して昇降させるモード（昇降モード）等を設定することができる。
具体的には、標準モードは、ベルト部材１５ｃ，１５ｈを停止させ、ワークＷの幅よりも外側の空間で可動部材１５Ａ，１５Ｂを開閉することにより、可動部材１５Ａ，１５Ｂの間にあるワークＷを把持（または解放）するモードである。標準モードによれば、ワークＷの周囲に空間的な余裕がある場合に、ワークＷへの接触量を低減しつつワークＷを把持することができる。
また、昇降モードは、ロボットハンド１４を停止させ、可動部材１５Ａ，１５Ｂの間にワークＷの少なくとも一部を挟んだ状態で、ベルト部材１５ｃ，１５ｈを回転させ、ベルト部材１５ｃ，１５ｈの搬送力によりワークＷを昇降させて把持（または解放）するモードである。昇降モードによれば、ワークＷが密集した状態で、可動部材１５Ａ，１５Ｂの間にワークＷの一部のみを進入させることができる場合等に、ロボットハンド１４自体の昇降を行うことなく、少ないスペースでワークＷの把持動作を行うことができる。 [Modification 1]
In the above-described embodiment, the mode in which the gripping system 1 grips the workpiece W is set to either the friction reduction mode or the driven operation mode, but the present invention is not limited to this.
For example, a mode (standard mode) in which the belt members 15c and 15h are stopped and the movable members 15A and 15B are used as simple fingers, or a workpiece W sandwiched between the movable members 15A and 15B is driven by the belt members 15c and 15h. A lifting mode (lifting mode) and the like can be set.
Specifically, in the standard mode, the belt members 15c and 15h are stopped, and the movable members 15A and 15B are opened and closed in a space outside the width of the workpiece W, thereby moving the workpiece W between the movable members 15A and 15B. is the mode to grasp (or release) the . According to the standard mode, when there is a spatial margin around the work W, the work W can be gripped while reducing the amount of contact with the work W.
In the lifting mode, the robot hand 14 is stopped and at least a part of the workpiece W is sandwiched between the movable members 15A and 15B. This is a mode in which the workpiece W is lifted and held (or released) by . According to the elevation mode, when only a part of the workpieces W can be inserted between the movable members 15A and 15B in a state where the workpieces W are densely packed, the robot hand 14 itself is not moved up and down. The workpiece W can be gripped in the space.

［変形例２］
上述の実施形態及び変形例において説明した把持モードを、ワークＷが置かれた状況に応じて、適応的に選択することが可能である。
図１０は、密集したワーク群におけるワークＷの状態の一例を示す模式図である。
また、図１１は、ワークＷの接点数と把持方針との関係を示す模式図である。
図１０に示すワークＷの状態において、例えば、変形例２の標準モードと昇降モードを選択する場合、以下のような把持方針（図１１参照）とすることができる。
この場合、初めに、３Ｄカメラ等を使用して、対象となるワークＷと周囲のワーク間の隙間、ワーク同士の接点数を検出する。
そして、以下の把持方針に従って、制御装置３０が把持システム１を制御し、順次、ワークＷを取り出す。 [Modification 2]
It is possible to adaptively select the gripping mode described in the above embodiment and modification according to the situation in which the workpiece W is placed.
FIG. 10 is a schematic diagram showing an example of the state of workpieces W in a dense workpiece group.
Also, FIG. 11 is a schematic diagram showing the relationship between the number of contacts of the workpiece W and the gripping policy.
In the state of the workpiece W shown in FIG. 10, for example, when the standard mode and the elevation mode of Modification 2 are selected, the following gripping policy (see FIG. 11) can be adopted.
In this case, first, a 3D camera or the like is used to detect the gap between the target workpiece W and the surrounding workpieces and the number of contacts between the workpieces.
Then, the control device 30 controls the gripping system 1 according to the following gripping policy, and sequentially picks up the workpieces W. As shown in FIG.

（１）可動部材１５Ａ，１５Ｂが挿入できる十分な隙間があるワークＷから取り出す。
即ち、接点数＝０の場合（可動部材１５Ａ，１５Ｂを挿入する隙間がある場合）、標準モードでワークＷを把持する。
（２）隣接するワーク同士の接点数が少ない物から取り出す。
即ち、接点数＝１の場合（可動部材１５Ａ，１５Ｂを挿入する隙間がある場合）、標準モードでワークＷを把持する。
また、接点数＝２の場合、かつ、可動部材１５Ａ，１５Ｂを挿入する隙間がある場合、標準モードでワークＷを把持する。
また、接点数＝２の場合、かつ、可動部材１５Ａ，１５Ｂを挿入する隙間がない場合、昇降モードでワークＷを把持する。
また、接点数＝３の場合、昇降モードでワークＷを把持する。
なお、上述の把持方針に対し、ワークＷの軟弱性やワークＷの密集度合いに応じて、さらに、摩擦軽減モード、従動動作モードを加えた４つの把持モードを適応的に選択することとしてもよい。
例えば、ワークＷが軟弱である場合、摩擦軽減モードを選択し、ワークＷが密集していない場合、標準モードを選択し、ワークＷの密集度合いが中程度の場合、従動動作モードを選択し、ワークＷの密集度合いが高い場合、昇降モードを選択するといったことが可能である。
これにより、ワークＷの状態に応じて、より適切にワークＷを把持することができる。 (1) Take out from the workpiece W that has a sufficient clearance for inserting the movable members 15A and 15B.
That is, when the number of contacts is 0 (when there is a gap for inserting the movable members 15A and 15B), the workpiece W is gripped in the standard mode.
(2) Take out the workpieces that have the fewest number of contact points between adjacent workpieces.
That is, when the number of contacts is 1 (when there is a gap for inserting the movable members 15A and 15B), the workpiece W is gripped in the standard mode.
When the number of contacts is 2 and there is a gap for inserting the movable members 15A and 15B, the workpiece W is gripped in the standard mode.
When the number of contacts is 2 and when there is no gap for inserting the movable members 15A and 15B, the workpiece W is gripped in the up/down mode.
Also, when the number of contacts is 3, the work W is gripped in the up/down mode.
In addition, with respect to the gripping policy described above, four gripping modes including a friction reduction mode and a driven operation mode may be adaptively selected according to the softness of the workpiece W and the degree of density of the workpieces W. .
For example, if the work W is soft, the friction reduction mode is selected, if the work W is not dense, the standard mode is selected, and if the work W is moderately dense, the driven operation mode is selected, When the density of the works W is high, it is possible to select the lift mode.
Thereby, the work W can be gripped more appropriately according to the state of the work W.

［変形例３］
上述の実施形態において、ベルト部材１５ｃ，１５ｈは、ワークＷの把持動作において用いるものとして説明したが、これに限られない。
例えば、ベルト部材１５ｃ，１５ｈの回転を利用して、ワークＷを姿勢変化させることができる。
ワークＷが密集している場合、把持対象のワークＷに可動部材１５Ａ，１５Ｂを接触させ、ベルト部材１５ｃ，１５ｈを回転させることで、載置面に置かれたワークＷの姿勢を転回させる（例えば、９０度回転させて起立させる）こと等が可能である。
これにより、ワークＷが密集している場合等に、把持対象のワークＷを把持し易い状態に調整することができる。
また、可動部材１５Ａ，１５ＢにワークＷを把持した状態で、ベルト部材１５ｃ，１５ｈを同方向に回転（即ち、ベルト部材１５ｃ，１５ｈの対向する面を逆方向に移動）させることにより、把持したワークＷの姿勢を変化させることができる。 [Modification 3]
In the above-described embodiment, the belt members 15c and 15h have been described as being used for gripping the workpiece W, but the present invention is not limited to this.
For example, the posture of the workpiece W can be changed by utilizing the rotation of the belt members 15c and 15h.
When the workpieces W are densely packed, the movable members 15A and 15B are brought into contact with the workpiece W to be gripped, and the belt members 15c and 15h are rotated to rotate the posture of the workpiece W placed on the mounting surface ( For example, it is possible to rotate it by 90 degrees and make it stand up).
As a result, when the workpieces W are densely packed, the workpiece W to be gripped can be adjusted to be easily gripped.
In addition, while the workpiece W is gripped by the movable members 15A and 15B, the belt members 15c and 15h are rotated in the same direction (that is, the opposing surfaces of the belt members 15c and 15h are moved in opposite directions). The posture of the work W can be changed.

図１２は、把持したワークＷの姿勢を変化させる状態を示す模式図である。
図１２に示すように、ワークＷが可動部材１５Ａ，１５Ｂに把持された際に傾いていた場合、ベルト部材１５ｃ，１５ｈに加わる力を検出し、ベルト部材１５ｃ，１５ｈに加わる力が均等となるようにベルト部材１５ｃ，１５ｈを回転させ、ワークＷの姿勢を安定させることができる。このとき、重心位置を可動部材１５Ａ，１５Ｂ間の中央に位置させるように制御することが望ましい。
この場合、例えば、上述の式（３）及び（４）に従って、フィンガー開閉用アクチュエータ１４ｄの力の目標値（設定された把持力）を基準値、ロータリーエンコーダ１４ｅの検出結果（回転位置）を現在位置とする制御を行うことができる。
これにより、把持されたワークＷの姿勢を安定させることができ、より適切にワークＷを把持することができる。
なお、ベルト部材１５ｃ，１５ｈに加わる力を検出することの他、カメラ等を用いてワークＷの傾きを検出し、ベルト部材１５ｃ，１５ｈを回転させて、姿勢を補正することとしてもよい。 FIG. 12 is a schematic diagram showing a state in which the posture of the gripped workpiece W is changed.
As shown in FIG. 12, when the workpiece W is tilted when gripped by the movable members 15A and 15B, the forces applied to the belt members 15c and 15h are detected and the forces applied to the belt members 15c and 15h are equalized. By rotating the belt members 15c and 15h, the posture of the workpiece W can be stabilized. At this time, it is desirable to control the position of the center of gravity to be positioned in the center between the movable members 15A and 15B.
In this case, for example, according to the above equations (3) and (4), the target force value (set gripping force) of the finger opening/closing actuator 14d is the reference value, and the detection result (rotational position) of the rotary encoder 14e is the current value. position can be controlled.
As a result, the posture of the gripped workpiece W can be stabilized, and the workpiece W can be gripped more appropriately.
In addition to detecting the forces applied to the belt members 15c and 15h, the inclination of the workpiece W may be detected using a camera or the like, and the belt members 15c and 15h may be rotated to correct the attitude.

［変形例４］
上述の実施形態において、ロボットハンド１４のフィンガー部１５は、２つの可動部材１５Ａ，１５Ｂを備えるものとして説明したが、可動部材を３つ以上備えることとしてもよい。
図１３は、可動部材を３つ備えるロボットハンド１４の構成例を示す模式図である。
図１３に示すように、可動部材を３つ備える場合、把持したワークＷをロボットハンド１４に把持したまま、ベルト部材を回転させて姿勢を補正することがより容易となり、ワークＷをより適切に把持することができる。 [Modification 4]
In the above-described embodiment, the finger portion 15 of the robot hand 14 has been described as having two movable members 15A and 15B, but may have three or more movable members.
FIG. 13 is a schematic diagram showing a configuration example of the robot hand 14 having three movable members.
As shown in FIG. 13, when three movable members are provided, it becomes easier to correct the posture by rotating the belt member while the gripped workpiece W is gripped by the robot hand 14, and the workpiece W can be moved more appropriately. can be grasped.

［変形例５］
上述の実施形態において、フィンガー部１５の構成は種々の形態とすることが可能であり、例えば、内側に屈曲した可動部材の一部をヒンジによって回転可能に保持し、取り付け元の一端をアクチュエータによって進退させること等により、可動部材の先端が開閉する構成とすることが可能である。
図１４は、可動部材の先端が開閉する構成としたロボットハンド１４の構成例を示す図である。
ここで、図１４に示す構成においては、可動部材を開閉するアクチュエータの制御を行わない場合、可動部材の自重がワークＷに加わることとなる。
そこで、可動部材を開閉するアクチュエータにより、可動部材の自重を支える力を常時出力する（自重をキャンセルする）制御を行うことで、ワークＷに無用な力が加わることを抑制する。
これにより、ワークＷに加わる力をより適切なものとすることができる。 [Modification 5]
In the above-described embodiment, the finger portion 15 can be configured in various forms. For example, a portion of the movable member bent inward is rotatably held by a hinge, and one end of the attachment source is held by an actuator. It is possible to adopt a configuration in which the tip of the movable member opens and closes by advancing and retreating.
FIG. 14 is a diagram showing a configuration example of the robot hand 14 configured to open and close the tip of the movable member.
Here, in the configuration shown in FIG. 14, the weight of the movable member is applied to the workpiece W when the actuator for opening and closing the movable member is not controlled.
Therefore, the actuator for opening and closing the movable member is controlled to constantly output the force supporting the weight of the movable member (cancel the weight of the movable member), thereby suppressing unnecessary force from being applied to the workpiece W.
Thereby, the force applied to the workpiece W can be made more appropriate.

なお、本発明は、本発明の効果を奏する範囲で変形、改良等を適宜行うことができ、上述の実施形態に限定されない。
例えば、上述の実施形態において、ワークＷを移送する目的の他、ワークＷの物理量を検出するためにワークＷを把持することとしてもよい。即ち、ベルト部材１５ｃ，１５ｈに加わる力を検出することで、ワークＷの重量を計測することができる。また、可動部材１５Ａ，１５ＢがワークＷを把持した位置からワークＷの大きさを計測することができる。さらに、可動部材１５Ａ，１５ＢがワークＷを把持する力からワークＷの硬さ（反力）を計測することができる。
なお、これらの物理量は、上述の式（３）及び（４）に従って制御を行う過程で算出されるパラメータの状態から算出することができる。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be appropriately modified and improved within the scope of the effects of the present invention.
For example, in the above-described embodiment, the workpiece W may be gripped for the purpose of detecting the physical quantity of the workpiece W in addition to the purpose of transferring the workpiece W. That is, the weight of the workpiece W can be measured by detecting the forces applied to the belt members 15c and 15h. Further, the size of the work W can be measured from the position where the work W is gripped by the movable members 15A and 15B. Furthermore, the hardness (reaction force) of the workpiece W can be measured from the force with which the movable members 15A and 15B grip the workpiece W. FIG.
It should be noted that these physical quantities can be calculated from the state of parameters calculated in the process of performing control according to the above equations (3) and (4).

また、上述の実施形態において、カメラ２０によってワークＷを撮影し、ワークＷの位置、大きさ及び形状等の属性を認識する場合を例に挙げて説明したが、これに限られない。即ち、ワークＷの位置、大きさ及び形状等の属性を認識できる方法であれば、例えば、レーザー光を照射することにより、ワークＷの属性を表すデータを取得する等、各種方法を用いることが可能である。
さらに、上述の実施形態において、ロボットアーム１０は、ワークＷを把持可能な各種形態のものとすることが可能である。例えば、ロボットアーム１０として、６軸等の垂直多関節ロボットや、パラレルリンク型ロボット等を用いることが可能である。 Further, in the above-described embodiment, the case where the workpiece W is photographed by the camera 20 and attributes such as the position, size and shape of the workpiece W are recognized has been described as an example, but the present invention is not limited to this. That is, as long as the method can recognize the attributes such as the position, size and shape of the work W, various methods can be used, such as obtaining data representing the attributes of the work W by irradiating it with a laser beam. It is possible.
Furthermore, in the above-described embodiments, the robot arm 10 can be of various forms capable of gripping the workpiece W. FIG. For example, as the robot arm 10, it is possible to use a vertically articulated robot with six axes or the like, a parallel link type robot, or the like.

また、上述の実施形態に記載された例を適宜組み合わせて、本発明を実施することが可能である。
上述の実施形態における制御のための処理は、ハードウェア及びソフトウェアのいずれにより実行させることも可能である。
即ち、上述の処理を実行できる機能が把持システム１に備えられていればよく、この機能を実現するためにどのような機能構成及びハードウェア構成とするかは上述の例に限定されない。 Moreover, it is possible to implement the present invention by appropriately combining the examples described in the above embodiments.
The processing for control in the above-described embodiments can be executed by either hardware or software.
In other words, the grasping system 1 only needs to have a function capable of executing the above-described processing, and the functional configuration and hardware configuration for realizing this function are not limited to the above example.

なお、上記実施形態は、本発明を適用した一例を示しており、本発明の技術的範囲を限定するものではない。即ち、本発明は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、省略や置換等種々の変更を行うことができ、上記実施形態以外の各種実施形態を取ることが可能である。本発明が取ることができる各種実施形態及びその変形は、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 It should be noted that the above embodiment shows an example to which the present invention is applied, and does not limit the technical scope of the present invention. That is, the present invention can make various modifications such as omissions and substitutions without departing from the gist of the present invention, and can take various embodiments other than the above-described embodiments. Various embodiments and modifications thereof that can be taken by the present invention are included in the scope of the invention described in the claims and their equivalents.

１ 把持システム、１０ ロボットアーム、１１ 筐体、１２ アーム移動用アクチュエータ、１２ａ，１３ａ，１４ｃ，１４ｅ，１５ｂ，１５ｇ ロータリーエンコーダ、１３ ハンド移動用アクチュエータ、１４ ロボットハンド、１４ａ ロッド、１４ｂ ハンド回転用アクチュエータ、１４ｄ フィンガー開閉用アクチュエータ、１４ｆ フィンガーベース部材、１５ フィンガー部、１５Ａ，１５Ｂ 可動部材、１５ａ，１５ｆ ベルト駆動用アクチュエータ、１５ｃ，１５ｈ ベルト部材、１５ｄ，１５ｅ，１５ｉ，１５ｊ プーリー、２０ カメラ、３０ 制御装置、４０ ガイドレール、１００ 演算処理部、１０１ パラメータ設定部、１０２ 画像取得部、１０３ 画像解析部、１０４ 把持対象特定部、１０５ 位置情報取得部、１０６ アーム移動制御部、１０７ ハンド移動制御部、１０８ ハンド回転制御部、１０９ フィンガー開閉制御部、１１０ ベルト駆動制御部、１１１ 状態判定部、２００ 記憶部、２０１ 制御データ記憶部 1 Grasping System 10 Robot Arm 11 Housing 12 Arm Movement Actuator 12a, 13a, 14c, 14e, 15b, 15g Rotary Encoder 13 Hand Movement Actuator 14 Robot Hand 14a Rod 14b Hand Rotation Actuator , 14d finger opening/closing actuator, 14f finger base member, 15 finger portion, 15A, 15B movable member, 15a, 15f belt drive actuator, 15c, 15h belt member, 15d, 15e, 15i, 15j pulley, 20 camera, 30 control device, 40 guide rail, 100 arithmetic processing unit, 101 parameter setting unit, 102 image acquisition unit, 103 image analysis unit, 104 grasping target identification unit, 105 position information acquisition unit, 106 arm movement control unit, 107 hand movement control unit, 108 hand rotation control unit, 109 finger opening/closing control unit, 110 belt drive control unit, 111 state determination unit, 200 storage unit, 201 control data storage unit

Claims (10)

ワークを把持する複数の可動部材と、
前記可動部材が設置され、前記ワークに向けて進退可能なベース部材と、
前記可動部材の把持動作における位置に関する情報を取得する可動部材位置取得手段と、
前記可動部材の前記ワークに接する部分に設置され、前記ベース部材の進退方向に沿って移動可能なベルト部材と、
前記ベルト部材の移動における位置に関する情報を取得するベルト部材位置取得手段と、
前記可動部材の把持動作を、当該可動部材の把持動作における位置に関する情報に基づいて制御する可動部材制御手段と、
前記ベルト部材の移動を、当該ベルト部材の移動における位置に関する情報に基づいて制御するベルト部材制御手段と、
を備え、
前記可動部材制御手段及び前記ベルト部材制御手段は、前記ワークの把持動作の種類に対応して設定された、制御エネルギーを位置または速度のエネルギーと力のエネルギーとに割り当てる変換を行うことにより、前記可動部材及び前記ベルト部材を制御することを特徴とする把持装置。 a plurality of movable members for gripping a work;
a base member on which the movable member is installed and which can advance and retreat toward the work;
movable member position acquisition means for acquiring information about the position of the movable member in the gripping motion;
a belt member installed at a portion of the movable member in contact with the work and movable along the advancing and retreating direction of the base member;
belt member position acquisition means for acquiring information about a position in movement of the belt member;
movable member control means for controlling the gripping motion of the movable member based on information about the position of the movable member in the gripping motion;
belt member control means for controlling the movement of the belt member based on information regarding the position in the movement of the belt member;
with
The movable member control means and the belt member control means perform conversion to allocate control energy to position or velocity energy and force energy, which are set corresponding to the type of gripping operation of the workpiece. A gripping device for controlling a movable member and the belt member . 前記可動部材制御手段は、前記可動部材の把持動作における位置に関する情報と、位置または速度の目標値及び力の目標値の少なくともいずれかとを入力として前記変換を行うことにより、前記可動部材を制御することを特徴とする請求項１に記載の把持装置。 The movable member control means controls the movable member by inputting information about the position of the movable member in the gripping operation and at least one of a target value of position or velocity and a target value of force, and performing the conversion. The gripping device according to claim 1 , characterized in that: 前記ベルト部材制御手段は、前記ベルト部材の移動における位置に関する情報と、位置または速度の目標値及び力の目標値の少なくともいずれかとを入力として前記変換を行うことにより、前記可動部材を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の把持装置。 The belt member control means controls the movable member by performing the conversion with input of information regarding the position in the movement of the belt member and at least one of a target value of position or speed and a target value of force. 3. The gripping device according to claim 1 or 2 , characterized in that: 前記可動部材制御手段は、設定された反力を力の目標値として入力し、前記変換による位置の制御量を抑制して、前記ワークに対して設定された把持力を加える力の制御を行うことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の把持装置。 The movable member control means inputs the set reaction force as a force target value, suppresses the position control amount by the conversion, and controls the force that applies the set gripping force to the workpiece. The gripping device according to any one of claims 1 to 3 , characterized in that: 前記ベルト部材制御手段は、前記ベース部材の進退速度に対応する逆向きの速度を位置または速度の目標値として入力し、前記変換による力の制御量を抑制して、前記ワーク表面における前記ベルト部材の相対速度を進退速度に対して低下させる位置の制御を行う請求項１から４のいずれか１項に記載の把持装置。 The belt member control means inputs a reverse speed corresponding to the advance/retreat speed of the base member as a target value of position or speed, suppresses the control amount of the force by the conversion, and controls the belt member on the work surface. 5. The gripping device according to any one of claims 1 to 4 , wherein position control is performed so as to reduce the relative speed of the moving parts relative to the advancing/retreating speed. 前記可動部材制御手段は、力の目標値としてゼロを入力し、前記変換による位置の制御量を抑制して、前記ワークに対する把持力をゼロとする力の制御を行い、
前記ベルト部材制御手段は、力の目標値としてゼロを入力し、前記変換による位置の制御量を抑制して、前記ワークに対する摩擦力をゼロとする力の制御を行うことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の把持装置。 The movable member control means inputs zero as a force target value, suppresses the position control amount by the conversion, and controls the force so that the gripping force for the workpiece is zero;
The belt member control means inputs zero as a force target value, suppresses the position control amount by the conversion, and controls the force so that the frictional force on the work is zero. 5. A gripping device according to any one of 1 to 4 . 前記可動部材制御手段は、設定された反力を力の目標値として入力し、前記変換による位置の制御量を抑制して、前記ワークに対して設定された把持力を加える力の制御を行い、
前記ベルト部材制御手段は、前記ワークを昇降させるために設定された速度を位置または速度の目標値として入力し、力の制御量を抑制して、ワークを昇降させる位置の制御を行うことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の把持装置。 The movable member control means inputs the set reaction force as a force target value, suppresses the position control amount by the conversion, and controls the force that applies the set gripping force to the workpiece. ,
The belt member control means is characterized by inputting a speed set for raising and lowering the work as a position or speed target value, suppressing a force control amount, and controlling the position for raising and lowering the work. The gripping device according to any one of claims 1 to 4 , wherein 前記可動部材に前記ワークが把持された状態で、前記ベルト部材を移動させることにより、前記ワークの姿勢を補正することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の把持装置。 8. The gripping device according to claim 1, wherein the posture of the workpiece is corrected by moving the belt member while the workpiece is gripped by the movable member. 前記可動部材は、前記ベルト部材が巻回されるプーリーを先端に備え、
前記ベルト部材を移動させながら前記プーリーを把持対象の前記ワークに接触させることにより、把持対象の前記ワークの姿勢を補正することを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の把持装置。 The movable member has a pulley at its tip around which the belt member is wound,
The gripping according to any one of claims 1 to 8 , wherein the posture of the workpiece to be gripped is corrected by bringing the pulley into contact with the workpiece to be gripped while moving the belt member. Device. ワークを認識する認識手段と、
前記ワークを把持する把持装置と、
前記認識手段によって認識されたワークに対応する位置に前記把持装置を移動させる移動手段と、
を備え、
前記把持装置は、
前記ワークを把持する複数の可動部材と、
前記可動部材が設置され、前記ワークに向けて進退可能なベース部材と、
前記可動部材の把持動作における位置に関する情報を取得する可動部材位置取得手段と、
前記可動部材の前記ワークに接する部分に設置され、前記ベース部材の進退方向に沿って移動可能なベルト部材と、
前記ベルト部材の移動における位置に関する情報を取得するベルト部材位置取得手段と、
前記可動部材の把持動作を、当該可動部材の把持動作における位置に関する情報に基づいて制御する可動部材制御手段と、
前記ベルト部材の移動を、当該ベルト部材の移動における位置に関する情報に基づいて制御するベルト部材制御手段と、
を備え、
前記可動部材制御手段及び前記ベルト部材制御手段は、前記ワークの把持動作の種類に対応して設定された、制御エネルギーを位置または速度のエネルギーと力のエネルギーとに割り当てる変換を行うことにより、前記可動部材及び前記ベルト部材を制御することを特徴とする把持システム。 recognition means for recognizing a workpiece;
a gripping device that grips the workpiece;
moving means for moving the gripping device to a position corresponding to the workpiece recognized by the recognition means;
with
The gripping device is
a plurality of movable members that grip the workpiece;
a base member on which the movable member is installed and which can advance and retreat toward the work;
movable member position acquisition means for acquiring information about the position of the movable member in the gripping motion;
a belt member installed at a portion of the movable member in contact with the work and movable along the advancing and retreating direction of the base member;
belt member position acquisition means for acquiring information about a position in movement of the belt member;
movable member control means for controlling the gripping motion of the movable member based on information about the position of the movable member in the gripping motion;
belt member control means for controlling the movement of the belt member based on information regarding the position in the movement of the belt member;
with
The movable member control means and the belt member control means perform conversion to allocate control energy to position or velocity energy and force energy, which are set corresponding to the type of gripping operation of the workpiece. A gripping system for controlling a movable member and said belt member .
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